Demineralizarea este îndepărtarea mineralelor dizolvate care formează săruri atunci când apa este evaporată. Aceste săruri au proprietăți corozive și trebuie îndepărtate pentru procesele industriale, astfel încât să nu deterioreze echipamentele, cum ar fi cazanele de înaltă presiune. În aplicațiile de demineralizare prin schimb de ioni, sărurile sunt înlocuite cu hidrogen și hidroxid pentru a forma apă pură.
Apa din diferite surse va avea diverse concentrații de minerale. Apa de ploaie nu are aproape deloc minerale, în timp ce apa de mare are un conținut foarte ridicat de minerale. Cantitatea de minerale din apă poate fi măsurată prin evaluarea cantității de substanțe solide totale dizolvate, precum și a conductivității apei.
Sistemele de demineralizare sunt concepute pentru a reduce conținutul de minerale din apă. Similar cu dedurizarea, în procesele de demineralizare prin schimb de ioni, rășinile cationice sunt folosite pentru îndepărtarea cationilor, iar rășinile anionice sunt folosite pentru îndepărtarea anionilor.
Cu toate acestea, în sistemele de demineralizare prin schimb de ioni, rășinile schimbătoare de ioni vor îndepărta toate sărurile minerale, cu excepția urmelor de sodiu și a siliciului coloidal (nedizolvat). Cationii tipici vizați pentru eliminare sunt calciul (Ca++), magneziul (Mg++), sodiul (Na+), potasiul (K+) și fierul (Fe++). Anionii tipici care trebuie eliminați sunt Bicarbonatul (HCO3-), Clorura (Cl-), Sulfatul (SO4–), Nitratul (NO3-) și Siliciul SiO2).
Performanțele sistemelor de demineralizare depind de chimia apei influente, de proiectarea sistemului (co-flux sau contra-flux), de tipul de rășină instalată și de tipul și concentrația de regenerant.

.