Para entender cómo funciona la resina, conviene partir de la propia reacción: el intercambio iónico es un intercambio reversible de partículas cargadas, o iones, con otras de carga similar. Los iones retenidos en una matriz de resina insoluble cambian de lugar con iones de carga similar presentes en la solución circundante.
Esto ocurre porque los grupos funcionales son iones fijos unidos de forma permanente dentro de la matriz polimérica. Estas cargas se enlazan fácilmente con los iones de carga opuesta aportados por la solución. El intercambio continúa hasta alcanzar el equilibrio, momento en el que el lecho queda agotado a efectos prácticos.
En operación, la corriente a tratar fluye a través del lecho de resina. A medida que la solución pasa por las perlas, los grupos funcionales atraen contraiones de la solución. Cuando los sitios disponibles están cargados, la resina se regenera con una solución concentrada que invierte la reacción, restaurando la forma iónica original y liberando las especies capturadas en un volumen de residuo pequeño y manejable. Este ciclo puede repetirse cientos o miles de veces.