离子交换是一种可逆的化学反应，其中溶解的离子从溶液中去除，并被相同或相似电荷的其他离子取代。 IX树脂本身并不是化学反应物，而是一种促进离子交换反应的物理介质。树脂本身由形成烃网络的有机聚合物组成。贯穿聚合物基质的是离子交换位点，其中带正电的离子（阳离子）或带负电的离子（阴离子）的所谓“官能团”固定在聚合物网络上。这些官能团容易吸引相反电荷的离子。

树脂的几何形状，大小和结构可以从一种类型变化到另一种类型。大多数交换系统使用由微小的多孔微珠组成的树脂床，尽管某些系统（例如用于电渗析的系统）使用片状网状树脂。树脂珠通常很小且呈球形，半径大小仅为0.25到1.25毫米。取决于应用和系统设计，树脂珠粒可以具有均匀的粒度或高斯粒度分布。大多数应用使用具有半透明外观的凝胶树脂珠，并提供高容量和化学效率。大孔树脂由于其不透明的白色或黄色外观而可以识别，通常保留在苛刻的条件下，因为它们具有相对较高的稳定性和耐化学性。