離子交換樹脂在水處理中的應用： 鹽溶液中有用元素的提取和回收：是利用離子交換樹脂能從溶液中有選擇性地吸附某種離子的特性。 水的軟化：軟化水系統一般以減少水中的鈣鎂離子的含量為主、有些軟化系統還可以去掉水中的碳酸鹽，甚至還可以降低水中陰陽離子的含量。 出鹽水、純水、高純水的制備：純水隨著工業對水質要求的日益嚴格而不斷發展起來的。目前純水已經成為集成電路的基礎材料之一。超純水制備中離子交換樹脂是主要的純化手段、脫鹽的關鍵。通過離子交換反應將原水中的所有的溶解性的鹽類以及游離態的酸堿離子除去，可制取出鹽水。 工業廢水的處理：應用離子交換樹脂進行工業廢水處理，不僅樹脂可以再生，而且操作簡單、工藝條件成熟、流程短。

當水中含有的金屬陽離子（Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)與陽離子交換樹脂(含有的磺酸基（—SO3H）、羧基（—COOH）或苯酚基（—C6H4OH）等酸性基團，在水中易生成H+離子)上的H+ 進行離子交換，使得溶液中的陽離子被轉移到樹脂上，而樹脂上的H+交換到水中，（即為陽離子交換樹脂原理）；當水中的陰離子(Cl-、HCO3-等)與陰離子交換樹脂（含有季胺基[-N（CH3）3OH]、胺基（—NH2）或亞胺基（—NH2）等堿性基團，在水中易生成OH-離子）上的OH-進行交換，水中陰離子被轉移到樹脂上，而樹脂上的OH-交換到水中，（即為陰離子交換樹脂原理）。而H+與OH-相結合生成水，從而達到脫鹽的目的。

強酸性陽離子樹脂這類樹脂含有大量的強酸性基團，如磺酸基－SO3H，容易在溶液中離解出H+，故呈強酸性。樹脂離解后，本體所含的負電基團，如SO3－，能吸附結合溶液中的其他陽離子。這兩個離子交換樹脂，反應使樹脂中的H+與溶液中的陽離子互相交換。強酸性樹脂的離解能力很強，在酸性或堿性溶液中均能離解和產生離子交換作用。 樹脂在使用一段時間后，要進行再生處理，即用化學藥品使離子交換反應以相反方向進行，使樹脂的官能基團回復原來狀態，以供再次使用。如上述的陽離子樹脂是用強酸進行再生處理，此時樹脂放出被吸附的陽離子，再與H+結合而恢復原來的組成。