Mediante el uso de resinas de intercambio iónico se pueden eliminar prácticamente el 100% de las sales disueltas en el agua. Existen varios sistemas de Desmineralizadores con resinas de intercambio iónico.

Su uso está destinado a aplicaciones donde se requiera un agua extremadamente pura. Las resinas que contienen estos desmineralizadores una vez agotadas no se regeneran y se sustituyen por otras.

Su uso no está muy extendido en la industria por lo compleja que resulta su regeneración, dentro de una misma botella se encuentran resinas iónicas y catiónicas mezcladas.

En los desmineralizadores de dos columnas se alojan las resinas en dos botellas distintas el agua pasa primero por la resina cantiónica donde se eliminan los cationes y se sustituyen por H+, luego el agua pasa por la resina aniónica donde se eliminan los ácidos combinándolos con OH.