两个交换容器，将阴阳离子交换树脂分别装两个不同的容器中，原水先通过阳离子交换剂时，水中的阳离子如Ca²＋、Mg²＋、K＋、Na＋等被交换剂所吸附，而交换剂上可以交换的H被置换到水中，并且和水中的阴离子生成相应的无机酸。当含有无机酸的水，再通过阴离子交换剂时，水中的阴离子如SO24-、C1-、HCO¯³等被交换剂所吸附，而交换剂上的可交换离子OH-被置换于水中，并和水中的H＋结合成为H2O。经过上述两个阴、阳离子交换器处理的水，水中的盐分被除去，此即为复合床的除盐原理。

     阴、阳离子交换树脂按不同比例进行搭配可组成离子交换阳床系统，离子交换阴床系统及离子交换混床（复床）系统，而混床（复床）系统又通常是用在反渗透等水处理工艺之后用来制取超纯水，高纯水的终端工艺，他是目前用来制备超纯水、高纯水不可替代的手段之一。

在工业应用中，阴阳离子交换设备的优点主要是处理能力大，脱色范围广，脱色容量高，能除去各种不同的离子，可以反复再生使用，工作寿命长，运行费用较低(虽然一次投入费用较大)。以离子交换树脂为基础的多种新技术，如色谱分离法、离子排斥法、电渗析法等，各具独特的功能，可以进行各种特殊的工作，是其他方法难以做到的。离子交换技术的开发和应用还在迅速发展之中。

阴阳离子交换设备工作原理：

阳离子交换树脂大都含有磺酸基（-SO3H）、羧基（-COOH）或苯酚基（-C6H4OH）等酸性基团，其中的氢离子能与溶液中的金属离子或其他阳离子进行交换。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物经磺化处理得到强酸性阳离子交换树脂，其结构式可简单表示为R-SO3H，式中R代表树脂母体，其交换原理为：
2R-SO3H+Ca2+——（R-SO3）2Ca+2H＋

这也是硬水软化的原理。
    阴离子交换树脂含有季胺基[-N（CH3）3OH]、胺基（-NH2）或亚胺基（-NH2）等碱性基团。它们在水中能生成OH-离子，可与各种阴离子起交换作用，其交换原理为：
R-N（CH3）3OH+Cl-——RN（CH3）3Cl+OH－