تولید آب خالص یا آب بدون یون با استفاده از رزین های تبادل یونی یکی از روش های مرسوم از گذشته تا به حال بوده است. در این روش آب ورودی جهت تبدیل به آب بدون یون از دو ستون تعویض یونی عبور می کند. ستون اول از رزین کاتیونی تشکیل شده است که یون های کاتیونی موجود در آب را جذب کرده و به جای آن یون H مثبت وارد آب می شود. در ادامه آب وارد ستون دوم یا ستون آنیونی می شود و یون های آنیونی آب نیز جذب و حذف شده و به جای آنها یون -OH وارد آب می گردد. به عبارتی با حذف کامل یون های مثبت و منفی آب، آبی بدون یون جهت کاربرد های مختلف حاصل می گردد. پس از مدتی که ستون های رزینی کاتیونی و آنیونی به مرز اشباع رسیدند جهت بازگشت به ظرفیت جذب اولیه با محلول های اسیدی و بازی احیا می گردند و یون های جذب شده به جریان پساب خروجی دفع می شوند.