工作原理：EDI的工作過程通過交換羥基離子或氫氧根離子去除不想要的離子，然后將這些離子輸送到廢水流中。離子交換反應在組件的純化室中進行，在那里陰離子交換樹脂釋放出氫氧根離子（OH-）而從溶解鹽（如氯化物、Cl-）中獲得陰離子。同樣，陽離子交換樹脂釋放出氫離子（H+）而從溶解鹽中(如鈉、Na+)獲得陽離子。　

一個直流（DC）電場通過放置在組件一端的陽極（+）和陰極（-）施加。電壓驅動這些被吸收的離子沿著樹脂球的表面移動，然后穿過薄膜進入濃水室。　

帶負電的陰離子（如OH-、Cl-）被吸引到陽極（+）。這些離子穿過陰離子選擇性薄膜，進入相鄰濃水室，而不會穿過相鄰的陽離子選擇性薄膜并滯留在濃水室，而且得以妥善處理。在淡水室中帶正電的陽離子（如H+、Na+）被吸引到陰極（-）。這些離子穿過陽離子選擇性薄膜進入臨近的濃水室，他們在那里被臨近的陰離子選擇性薄膜阻擋，同時得以妥善處理。　

在濃水室中，仍然維持電中性。從兩個方向輸送過來的離子彼此相互中和。從電源流過來的電流跟移動離子的數目成比例。兩股水流（H+和OH-）趨勢離子都被輸送并且被加到所要求的電流之中。　

水流流過兩種不同類型的腔體，純化室中的離子就會耗盡，同時被收集到鄰近的濃水流之中，這就從組件中帶走了被去除的離子