El intercambio de iones se realiza mediante un polímero en forma de esferas diminutas que son capaces de intercambiar iones particulares por otros iones, en una solución que se pasa a través de ellos. A estas esferas de gel sinteticas se les llama “Resinas de intercambio iónico”. Esta capacidad también se observa en varios sistemas naturales, tales como los suelos y las células vivas. Las resinas sintéticas no sólo se utilizan para la purificación del agua, sino también para varias otras aplicaciones incluyen la separación de algunos elementos.