带负电荷的阴离子（例如OH-、Cl-）被正极（+）吸引而通过阴离子交换膜，进入到邻近的浓水室中。此后这些离子在继续向正极迁移中遇到邻近的阳离子交换膜，而阳离子交换不允许其通过，这些离子即被阻隔在浓水中。淡水流中的阳离子（例如Na+ 、H+）以类式的方式被阻隔在浓水中。在浓水中，透过阴阳膜的离子维持电中性。

EDI组件电流量和离子迁移量成正比，电流量由两部分组成，一部分源于被除去离子的迁移，另一部分源于水本身电离产生的H+和OH-离子的迁移。
 
在EDI组件中存在较高的电压梯度，在其作用下，水会电解产生大量的H+和OH-。这些就地产生的H+和OH-对离子交换树脂进行连续再生。
 
EDI阻件中的离子交换树脂可以分为两部分，一部分称作工作树脂，另一部分称作抛光树脂，二者的界限称为工作前沿。工作树脂主要起导电作用，而抛光树脂在不断交换和被连续再生。工作树脂承担着除去大部分离子的任务，而抛光树脂则承担着去除象弱电解质等较难清除的离子的任务。
 
EDI给水的预处理是EDI实现其最优性能和减少设备故障的首要的条件。给水里的污染物会对除盐组件有负面影响，增加维护量并降低膜组件的寿命。
 
超纯水经常用于微电子工业、半导体工业、发电工业、制药行业和实验室。EDI纯水也可以作为制药蒸馏水、食物和饮料生产用水、发电厂的锅炉补给水，以及其它应用超纯水。