超纯水生产设备中EDI适用于水处理行、电子工业、实验室超纯水、医院超纯水系统等行业用水。

超纯水生产设备的工作过程通过交换羟基离子或氢氧根离子去除不想要的离子，然后将这些离子输送到废水流中。离子交换反应在组件的纯化室中进行，在那里阴离子交换树脂释放出氢氧根离子(OH-)而从溶解盐(如氯化物、Cl-)中获得阴离子。同样，阳离子交换树脂释放出氢离子(H+)而从溶解盐中(如钠、Na+)获得阳离子。

一个直流(DC)电场通过放置在组件一端的阳极(+)和阴极(-)施加。电压驱动这些被吸收的离子沿着树脂球的表面移动，然后穿过薄膜进入浓水室。带负电的阴离子(如OH-、Cl-)被吸引到阳极(+)。这些离子穿过阴离子选择性薄膜，进入相邻浓水室，而不会穿过相邻的阳离子选择性薄膜并滞留在浓水室，而且得以妥善处理。

在淡水室中带正电的阳离子(如H+、Na+)被吸引到阴极(-)。这些离子穿过阳离子选择性薄膜进入临近的浓水室，他们在那里被临近的阴离子选择性薄膜阻挡，同时得以妥善处理。

在浓水室中EDI，仍然维持电中性。从两个方向输送过来的离子彼此相互中和。从电源流过来的电流跟移动离子的数目成比例。两股水流(H+和OH-)趋势离子都被输送并且被加到所要求的电流之中。水流流过两种不同类型的腔体，纯化室中的离子就会耗尽，同时被收集到邻近的浓水流之中，这就从组件中带走了被去除的离子。

在纯化室和(或)浓水室中使用离子交换树脂是EDI技术和专利的一个关键。在纯化室中还会发生一个重要现象，在电势梯度高的特定区域，电化学“分解”能够使水产生大量的H+和OH-离子。这些区域中产生的H+和OH-离子在混合的离子交换树脂中可以使树脂不断再生，并且形成不需要外加化学试剂的薄膜。