Demineralisaatio on liuenneiden mineraalien poistamista, jotka muodostavat suoloja, kun vesi haihdutetaan. Näillä suoloilla on syövyttäviä ominaisuuksia, ja ne on poistettava teollisuusprosesseja varten, jotta ne eivät vahingoita laitteita, kuten korkeapainekattiloita. Ioninvaihtoon perustuvissa demineralisaatiosovelluksissa suolat korvataan vedyllä ja hydroksidilla, jolloin muodostuu puhdasta vettä.
Eri lähteistä peräisin olevassa vedessä on erilaisia pitoisuuksia mineraaleja. Sadevedessä ei ole juuri lainkaan mineraaleja, kun taas merivedessä on hyvin korkea mineraalipitoisuus. Veden mineraalien määrää voidaan mitata arvioimalla liuenneiden kiintoaineiden kokonaismäärää sekä veden johtavuutta.
Demineralisointijärjestelmät on suunniteltu vähentämään veden mineraalipitoisuutta. Samoin kuin pehmennyksessä, ioninvaihtoa hyödyntävissä demineralisointiprosesseissa kationihartseja käytetään kationien poistamiseen ja anionihartseja anionien poistamiseen.
Mutta demineralisoivissa ioninvaihtojärjestelmissä ioninvaihtohartsit poistavat kaikki mineraalisuolat, lukuun ottamatta pieniä määriä natriumia ja kolloidista (liukenematonta) piidioksidia. Tyypillisiä poistettavia kationeja ovat kalsium (Ca++), magnesium (Mg++), natrium (Na+), kalium (K+) ja rauta (Fe++). Tyypillisiä poistettavia anioneja ovat bikarbonaatti (HCO3-), kloridi (Cl-), sulfaatti (SO4–), nitraatti (NO3-) ja piidioksidi (Piidioksidi SiO2).
Suolanpoistolaitteistojen suorituskyky on riippuvainen tulevan veden kemiallisesta koostumuksesta, laitteiston rakenteesta (rinnakkaisvirtaus- tai vastavirtaussuuntaus), asennetun hartsin tyypistä sekä regeneroivan aineen tyypistä ja pitoisuudesta.