Ионообменная реакция — это обратимая химическая реакция, в ходе которой растворённые ионы удаляются из раствора и заменяются другими ионами того же или схожего электрического заряда. Смола не расходуется как химический реагент, а служит физической средой, обеспечивающей протекание ионообменных реакций.
Сама смола состоит из органических полимеров, образующих углеводородную сетку. В этой полимерной матрице равномерно распределены ионообменные центры — функциональные группы, несущие либо положительно заряженные ионы (катионы), либо отрицательно заряженные ионы (анионы), прочно связанные с матрицей. Эти функциональные группы легко притягивают ионы противоположного заряда.
В промышленной практике доминируют две группы смол: катионообменные смолы с кислотными функциональными группами, такими как сульфоновая кислота, и анионообменные смолы с основными группами, например, с четвертичным аммонием. Выбор между ними зависит от того, какие именно ионы необходимо удалить.