离子交换法是指当某些材料遇水时，能将本身具有的离子与水中带同类电荷的离子进行交换反应的方法，这些材料称为离子交换剂。在离子交换技术的应用初期，采用的只是天然的和无机质的交换剂，目前普遍应用于水处理中的离子交换剂是合成的离子交换树脂。
离子交换树脂的结构及合成
离子交换树脂是由高聚物骨架和连结在骨架上的可交换基团(简称功能团)组成的。骨架具有庞大的空间网络结构，它是有许多低分子化合物(称为单体)聚合而形成的不溶于水的高分子化合物，高分子链上有各种可交换功能基团。功能团也是由两部分组成：一是固定部分，与骨架牢固结合，不能自由移动，称为固定离子;第二部分是活动部分，遇水可以电离，并能在一定范围内自由移动，与周围水中的其他带同类电荷的离子进行交换反应，称为可交换离子。根据单体的的种类树脂可分为苯乙烯系、丙烯酸系和酚醛系等。
离子交换树脂的选择性
离子交换树脂吸着各种离子的能力不同，有些离子易被树脂吸着，吸着后很难把它置换下来;而另一些离子较难被吸着，但却比较容易被置换下来，这种性能就是离子交换树脂的选择性。在离子交换水处理中，离子交换树脂的选择性影响着树脂的制水和再生过程，是树脂应用中的一个重要性能。
离子交换树脂的选择性主要取决于被交换离子的结构，有两个规律：一是离子带的电荷越多，则越易被树脂吸着;二是对于带有相同电荷的离子，水合离子半径越小者较易被吸着。此外，还与树脂的交联度、溶液浓度有关。
在离子交换水处理中，往往需要知道水中何种离子优先被树脂吸着，何种离子较难被吸着，即所谓的选择性顺序，根据这个顺序，可以判断水通过交换器时何种离子易容易泄露于出水中。