Τα συστήματα αποσκληρυντικού νερού χρησιμοποιούν μια διαδικασία που ονομάζεται ανταλλαγή ιόντων για την αφαίρεση του ασβεστίου και του μαγνησίου, τα οποία είναι τα εμπορικά σήματα του σκληρού νερού. Το υπερβολικά σκληρό νερό μπορεί να κάνει τον οικιακό καθαρισμό δύσκολο, καθώς συχνά αφήνει υπολείμματα στα εξαρτήματα της κουζίνας και του μπάνιου, θαμπώνει τα ρούχα και αφήνει κηλίδες στα πιάτα. Ωστόσο, το αποσκλήρυνση του νερού πρέπει να χρησιμοποιείται με προσοχή, επειδή ανταλλάσσει νάτριο με τα μέταλλα που δίνουν χαρακτηριστικά σκληρότητας στο νερό και μπορεί να είναι επιβλαβές για άτομα που ακολουθούν δίαιτες χαμηλής περιεκτικότητας σε νάτριο. Το νάτριο που παράγεται από το μαλακτικό νερό μπορεί επίσης να είναι επιβλαβές για τα φυτά. Οι διαφορετικοί τύποι συστημάτων αποσκληρυντή νερού χρησιμοποιούν όλα ανταλλαγή ιόντων, αλλά ποικίλλουν ως προς την ποσότητα εισόδου που απαιτούν από τον χειριστή.
Το σκληρό νερό προέρχεται από πηγές υπόγειων υδάτων, όπως οι υδροφορείς, επειδή το ασβέστιο, το μαγνήσιο και άλλα μέταλλα διαλύονται στο νερό από τα γύρω πετρώματα. Το ασβέστιο και το μαγνήσιο προκαλούν τα χαρακτηριστικά που αναφέρονται ως σκληρά. Η σκληρότητα μετριέται σε κόκκους ανά γαλόνι (GPG), με έναν κόκκο σκληρότητας ίσο σε βάρος με έναν πυρήνα σίτου. Οποιοδήποτε νερό με περισσότερο από 1 GPG ασβεστίου και μαγνησίου θεωρείται σκληρό, με μεγαλύτερο από 10.5 GPG να ταξινομείται ως πολύ σκληρό.
Μερικές φορές προστίθενται χημικές ουσίες στο απορρυπαντικό πλυντηρίου για να μαλακώσουν το νερό που χρησιμοποιείται για το πλύσιμο των ρούχων, αλλά όλα τα συστήματα αποσκληρυντικού νερού που επεξεργάζονται το νερό που χρησιμοποιείται από ολόκληρο το σπίτι χρησιμοποιούν ανταλλαγή ιόντων. Ένα ιόν είναι ένα ηλεκτρικά φορτισμένο μόριο και διαφορετικά ιόντα μπορεί να έχουν διαφορετική ισχύ φορτίου. Οι αποσκληρυντές νερού περιέχουν ένα μέσο ανταλλαγής, το οποίο ξεκινάει επικαλυμμένο με θετικά φορτισμένα ιόντα νατρίου. Τα ιόντα ασβεστίου και μαγνησίου στο σκληρό νερό είναι επίσης θετικά φορτισμένα, αλλά έχουν ισχυρότερο φορτίο από τα ιόντα νατρίου. Αυτό σημαίνει ότι όταν το νερό διέρχεται από το μέσο ανταλλαγής, τα ιόντα ασβεστίου και μαγνησίου δεσμεύονται από το μέσο, ενώ τα ιόντα νατρίου απελευθερώνονται από αυτό, επειδή τα ιόντα ασβεστίου και μαγνησίου έχουν ισχυρότερη έλξη.
Τελικά, το μέσο ανταλλαγής σε ένα σύστημα αποσκληρυντικού νερού επικαλύπτεται πλήρως με ιόντα ασβεστίου και μαγνησίου. Όταν συμβεί αυτό, το μαλακτικό πλένεται ξανά με διάλυμα χλωριούχου νατρίου, μια διαδικασία γνωστή ως επαναφόρτιση. Τα ιόντα ασβεστίου και μαγνησίου σχηματίζουν ενώσεις με το χλώριο και ξεπλένονται, ενώ τα ιόντα νατρίου προσκολλώνται ξανά στο μέσο ανταλλαγής.
Οι διαφορετικοί τύποι συστημάτων αποσκληρυντή νερού ποικίλλουν ανάλογα με το πόση εργασία πρέπει να εκτελέσει ο χρήστης για να τα επαναφορτίσει. Ο πιο δημοφιλής τύπος αποσκληρυντών νερού για το σπίτι είναι οι αυτόματες αποσκληρυντές, που μερικές φορές ονομάζονται επίσης πλήρως αυτόματες αποσκληρυντές, οι οποίοι χρησιμοποιούν ένα χρονόμετρο που έχει οριστεί από τον ιδιοκτήτη για αυτόματη επαναφόρτιση του συστήματος. Ένας άλλος τύπος αποσκληρυντή νερού που λειτουργεί αυτόματα είναι η αναγέννηση βάσει ζήτησης (DIR), η οποία καθορίζει πότε το σύστημα χρειάζεται επαναφόρτιση με βάση την ποσότητα νερού που έχει χρησιμοποιηθεί.
Τόσο τα χειροκίνητα όσο και τα ημιαυτόματα συστήματα απαιτούν περισσότερη πληροφόρηση από τον χρήστη. Ένας ημιαυτόματος αποσκληρυντής νερού απαιτεί από τον ιδιοκτήτη να πει χειροκίνητα στον αποσκληρυντή πότε να επαναφορτιστεί. Οι χειροκίνητοι αποσκληρυντές νερού απαιτούν από τον χρήστη να ρυθμίσει όλες τις παραμέτρους για την επαναφόρτιση του αποσκληρυντή, συμπεριλαμβανομένου του πότε επαναφορτίζεται το σύστημα και για πόσο χρόνο.