離子交換是指採用離子交換劑，使交換劑和水溶液中可交換離子之間發生等物質量規則的可逆性交換，導致水質改善而離子交換劑的結構並不發生實質性變化的水處理方式。離子交換技術在水處理領域中有廣氾的應用。如水質軟化、水質除鹽、高純水制取、工業廢水處理、重金屬及貴重金屬回收等等。
離子交換劑一般分為無機型（天然海綠砂、合成泡沸石、磺化煤……）和有機型（有機合成陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂、氧化還原性樹脂、兩性樹脂及螯合性樹脂……）。最常用的是有機合成的陽離子交換樹脂及陰離子交換樹脂。
離子交換容器從材料上可分為：碳鋼內襯膠、不鏽鋼、硬聚氯乙烯、有機玻璃、玻璃鋼內襯膠……可滿足不同性質水處理系統的要求。