离子交换树脂是一种聚合物，带有相应的功能基因团。采用特定的阳离子交换树脂，以钠离子将水中的钙镁离子置换出来，由于钠盐的溶解度很高，所以就避免了随温度的升高而造成水垢生成的情况。
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这种方法是目前最常用的标准方式。 
当水中的钙镁离子含量高时，离子交换树脂可以释放出钠离子，功能基因团与钙镁离子结合，这样水中的钙镁离子含量降低，水的硬度下降。硬水就变为软水，这是全自动软化水处理设备的工作过程。当树脂上的大量功能基因团与钙镁离子结合后，树脂的软化能力下降，可以用氯化钠溶液流过树脂，此时溶液中的钠离子含量高，功能基因团会释放出钙镁离子而与钠离子结合，这样树脂就恢复了交换能力，这个过程叫做“再生”