Reçinenin nasıl çalıştığını anlamak için reaksiyondan başlamak faydalıdır: iyon değişim, aynı yüke sahip parçacıkların — yani iyonların — çevredeki çözeltide bulunan benzer yüklü iyonlarla tersinir değişimidir. Çözünmeyen reçine matrisi üzerinde tutulan iyonlar, yer değiştirir.
Bunun nedeni, fonksiyonel grupların polimer matrisine kalıcı olarak bağlı sabit iyonlar olmasıdır. Bu yükler, çözelti tarafından taşınan karşıt yüklü iyonlarla kolayca bağ kurar. Değişim, dengeye ulaşana kadar devam eder; bu noktada yatak pratik amaçlar için tükenmiştir.
Operasyonda, arıtılacak akış reçine yatağından geçirilir. Çözelti tanelerin yanından geçerken fonksiyonel gruplar çözeltiden karşı iyonları çeker. Uygun bölgeler dolduğunda, reçine reaksiyonu tersine çeviren yoğun bir çözeltiyle rejenerasyon uygulanır; orijinal iyonik form geri kazanılır ve yakalanan türler küçük, yönetilebilir bir atık hacminde salınır. Bu çevrim yüzlerce binlerce kez tekrarlanabilir.