Sistemele de dedurizare a apei folosesc un proces numit schimb ionic pentru a elimina calciul și magneziul, care sunt mărcile înregistrate ale apei dure. Apa prea dură poate îngreuna curățarea gospodăriei, deoarece deseori lasă reziduuri pe corpurile de bucătărie și baie, atenuează hainele și lasă pete pe vase. Dedurizarea apei trebuie folosită cu grijă însă, deoarece schimbă sodiu cu mineralele care conferă apei caracteristici dure și poate fi dăunătoare pentru persoanele care urmează diete cu conținut scăzut de sodiu. Sodiul produs prin înmuierea apei poate fi, de asemenea, dăunător plantelor. Diferitele tipuri de sisteme de dedurizare a apei folosesc toate schimbul de ioni, dar variază în ceea ce privește cantitatea de intrare pe care o necesită de la operator.
Apa dură provine din surse de apă subterană, cum ar fi acviferele, deoarece calciul, magneziul și alte minerale se dizolvă în apa din rocile din jur. Calciul și magneziul provoacă caracteristicile care sunt numite dure. Duritatea este măsurată în boabe per galon (GPG), cu un bob de duritate egal în greutate cu un sâmbure de grâu. Orice apă cu mai mult de 1 GPG de calciu și magneziu este considerată dură, cu mai mult de 10.5 GPG fiind clasificată ca foarte dură.
Produsele chimice sunt uneori adăugate la detergentul de rufe pentru a înmuia apa folosită pentru spălarea rufelor, dar toate sistemele de dedurizare a apei care tratează apa folosită de o întreagă casă folosesc schimb de ioni. Un ion este o moleculă încărcată electric și diferiți ioni pot avea puteri diferite de încărcare. Dedurizatoarele de apă conțin un mediu de schimb, care începe acoperit cu ioni de sodiu încărcați pozitiv. Ionii de calciu și magneziu din apa dura sunt, de asemenea, încărcați pozitiv, dar au o sarcină mai puternică decât ionii de sodiu. Aceasta înseamnă că atunci când apa trece prin mediul de schimb, ionii de calciu și magneziu sunt capturați de mediu, în timp ce ionii de sodiu sunt eliberați de acesta, deoarece ionii de calciu și magneziu au o atracție mai puternică.
În cele din urmă, mediul de schimb dintr-un sistem de dedurizare a apei devine complet acoperit cu ioni de calciu și magneziu. Când se întâmplă acest lucru, dedurizatorul este spălat în contra cu o soluție de clorură de sodiu, proces cunoscut sub numele de reîncărcare. Ionii de calciu și magneziu formează compuși cu clorul și sunt spălați, în timp ce ionii de sodiu devin din nou atașați de mediul de schimb.
Diferitele tipuri de sisteme de dedurizare a apei variază în funcție de cât de multă muncă trebuie să efectueze utilizatorul pentru a le reîncărca. Cel mai popular tip de dedurizatoare de apă pentru casă sunt dedurizatoarele automate, numite uneori și dedurizatoare complet automate, care folosesc un temporizator setat de proprietar pentru a reîncărca automat sistemul. Un alt tip de dedurizator de apă care funcționează automat este regenerarea inițiată la cerere (DIR), care determină când sistemul trebuie reîncărcat în funcție de cantitatea de apă care a fost utilizată.
Atât sistemele manuale, cât și cele semi-automate necesită mai multă intervenție din partea utilizatorului. Un dedurizator de apă semi-automat necesită ca proprietarul să spună manual dedurizatorului când să se reîncarce. Dedurizatoarele manuale solicită utilizatorului să seteze toți parametrii pentru reîncărcarea dedurizatorului, inclusiv când sistemul este reîncărcat și pentru cât timp.