Demineralizacija ionskom izmjenom je postupak kojim se iz vode uklanjaju sve soli. Takva se voda još naziva I destiliranom ili deioniziranom vodom. Karakteristika takve vode je niska električna provodljivost – manja od 10 µS/cm.
Postupak se odvija u ionskim izmjenjivačima, posudama pod tlakom, koji su ispunjeni tzv. Jako kiselom I jako baznom ionskom masom. Jako kiseli ili kationski ionski izmjenjivač ispunjen je masom sa aktivnom H+ skupinom i na sebe veže sve katione iz vode. Jako bazni ili anionski izmjenjivač ispunjen je masom sa aktivnom OH– skupinom I na sebe veže sve anione iz vode.
Nakon zasićenja ionski se izmjenjivači regeneriraju odgovarajućom otopinom kiseline (kationski) i lužine (anionski).
Postupak se koristi za tretman vode za napajanje kotlova visokog tlaka, u proizvodnji jakih alkoholnih pića, u farmaceutskoj, kemijskoj, petrokemijskoj industriji i drugdje gdje je potrebno izdvojiti sve ione iz vode.
Često se koristi i kao dio tehnološkog postupka za uklanjanje teških metala (ion selektivne mase).
