هر دو رزین تبادل کاتیونی و آنیونی، دانه های پلاستیکی متخلخل و کوچکی هستند (با قطر حدود 0.5 میلی متر، متفاوت) که با یک بار خاص بی حرکت می شوند. این شارژ "ثابت" را نمی توان حذف کرد و بخشی از آرایش یا ساختار رزینی است. هر مهره رزین همچنین باید حاوی ضدیون های خنثی کننده باشد که می توانند به داخل و خارج مهره حرکت کنند، جایی که جایگزینی با یون های بار مشابه در طول فرآیند تبادل یونی اتفاق می افتد (زمانی که محلول آبی از مهره عبور می کند و تبادل یونی می کند و آلاینده های ناخواسته را حذف می کند).
تفاوت اصلی بین رزین کاتیونی و رزین آنیونی در این است که یکی بار مثبت (کاتیون) و دیگری بار منفی (آنیون) دارد. این باعث می شود آنها برای از بین بردن انواع مختلف آلاینده ها مفید باشند (که با توجه به اندازه و ترکیب شیمیایی آنها نیز متفاوت است). دانه های رزین کاتیونی و آنیونی بسته به نیاز تاسیسات و نیاز به حذف کامل یون های دارای بار مثبت و منفی می توانند با هم (پیکربندی بستر مخلوط) یا در مخازن جداگانه (پیکربندی دو بستر) استفاده شوند. اگرچه رزین تبادل یونی آنیونی و کاتیونی دو نوع اصلی رزین مورد استفاده برای تبادل یونی هستند، چهار نوع اصلی برای تصفیه آب استاندارد وجود دارد که عبارتند از:
1. رزین تصفیه آب پایه قوی
2. رزین تصفیه آب پایه ضعیف
3. رزین تصفیه آب اسیدی قوی
4. رزین تصفیه آّب اسیدی ضعیف
رزین های مبادله آنیون پایه قوی معمولاً برای دمینرالیزاسیون، دی سیلیکون زدایی و همچنین حذف کل کربن آلی(TOC) یا سایر مواد آلی بسته به نوع رزین استفاده می شود. انواع مختلفی از آن ها وجود دارد که هر کدام دارای مجموعه ای منحصر به فرد از مزایا و محدودیت ها هستند، اما به طور کلی، رزین های تبادل آنیون پایه قوی به اندازه کافی قوی هستند تا اسیدهای قوی و ضعیف (از جمله اسیدهای کربنیک و سیلیسیک) را حذف کنند.
رزین های تبادل آنیون پایه ضعیف اغلب برای کاربردهای دمینرالیزاسیون با واحدهای SBA جفت می شوند زیرا آنها فقط آنیون های مرتبط با اسیدهای قوی مانند کلرید و سولفات را حذف می کنند و اسیدهای ضعیف مانند دی اکسید کربن و سیلیس را حذف نمی کنند. این برای تأسیساتی که می خواهند اسید قوی تر را حذف کنند در حالی که اسید ضعیف تر را پشت سر می گذارند مفید است، اما معمولاً رزین های تبادل آنیونی باز قوی و باز ضعیف اغلب به صورت ترکیبی برای انجام یک فرآیند دمینرالیزاسیون کامل تر استفاده می شوند.
رزین‌های تبادل کاتیونی اسید قوی جزو پرمصرف‌ترین رزین‌ها هستند، به‌ویژه برای کاربردهای نرم‌کننده، زیرا در حذف کامل یون‌های سختی مانند منیزیم (Mg+) یا کلسیم (Ca2+) موثر هستند. انواع خاصی از رزین‌های تبادل کاتیونی اسید قوی نیز برای کاربردهایی که نیاز به حذف باریم و رادیوم از آب آشامیدنی یا دیگر جریان‌ها دارند، ساخته شده‌اند. رزین های تبادل کاتیونی اسیدی قوی می توانند توسط عوامل اکسید کننده آسیب ببینند و با آهن یا منگنز آلوده شوند، بنابراین باید مراقب بود که رزین در معرض این مواد قرار نگیرد.
رزین های تبادل کاتیونی اسیدی ضعیف کاتیون های مربوط به قلیائیت (سختی موقت) را حذف می کنند و در کاربردهای دمینرالیزاسیون و دکالیزاسیون استفاده می شوند. علاوه بر این، رزین‌های تبادل کاتیونی ضعیف اسیدی، مقاومت نسبتاً بالایی در برابر اکسیداسیون و دوام مکانیکی دارند، که آنها را برای جریان‌های حاوی عوامل اکسید کننده مانند پراکسید هیدروژن و کلر انتخاب خوبی می‌سازد.
انتخاب و استفاده صحیح از رزین تبادل کاتیونی و رزین تبادل یونی آنیونی می تواند در هزینه های غیر ضروری صرفه جویی کند، به طور موثر یون های ناخواسته را از محلول حذف و جدا کند و در نتیجه کل سیستم تصفیه آب را بهتر و کارآمدتر کند.
