Deiyonizasyon sistemleri, kozmetik, cam sanayi, ilaç sanayi, tekstil ve enerji sektörü gibi endüstrilerin yüksek kalitede saf su gereksinimini karşılamaya yönelik sistemlerdir. 

​

Deiyonizasyon (DI), toplam çözünmüş katıların (TDS) iyon değişimi yoluyla sudan uzaklaştırıldığı bir su filtrasyon işlemidir. Deiyonizasyon işlemi, yüklerde zıt iki reçine kullanır - katyonik (negatif) ve anyonik (pozitif). Katyonik reçine tipik olarak negatif yüklü sülfonik asit grupları içeren stirenden yapılır ve hidrojen iyonlarıyla önceden yüklenir. Bu reçine, sudaki pozitif yüklü iyonları (Ca ++, Mg ++, Na +, vb.) Çekecek ve eşdeğer miktarda hidrojen (H +) iyonları salacaktır.

Bazı şartlarda  katyon ve anyonların aynı ünitede giderimi de yapılabilmektedir.  Bu tip üniteler karışık yataklı iyon değiştirici (Mix-Bed) olarak adlandırılır. Bu ünitede su öncelikle katyonik reçineden geçirilerek pozitif yüklü iyonların hidrojen iyonları ile daha sonra anyonik reçineden geçirilerek negatif yüklü iyonların hidroksit iyonları ile yer değiştirmesi sağlanır. Böylece yüksek oranda saf su elde edilir. Kullanım sonucu reçinelerin doygunluğa ulaştığında sistem rejenere edilir. Rejenerasyon işlemi sayesinde reçineler azalan verimi geri kazanır. Deiyonizasyon işlemi, su kalitesi ve ekonomisi, iyon değiştirme tipi ve rejenerasyon şekli gibi pek çok faktöre bağlı olarak değişkenlik gösterir.​