Η ανταλλαγή ιόντων χρησιμοποιείται ευρέως για την επεξεργασία νερού τόσο σε βιομηχανικά όσο και σε δημοτικά συστήματα επεξεργασίας νερού. Η διαδικασία παρέχει πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με άλλες μεθόδους θεραπείας. Είναι φιλικό προς το περιβάλλον, μπορεί να παρέχει υψηλό ρυθμό ροής επεξεργασμένου νερού και έχει χαμηλό κόστος συντήρησης. Μαζί με αυτά τα οφέλη, υπάρχουν ορισμένα μειονεκτήματα που σχετίζονται με την ανταλλαγή ιόντων, όπως ρύπανση θειικού ασβεστίου, σίδηρος ρύπανση, προσρόφηση οργανικής ύλης, οργανική μόλυνση από τη ρητίνη, βακτηριακή μόλυνση και χλώριο μόλυνση.
Η πιο κοινή αναγεννητική ουσία (χημική ουσία που χρησιμοποιείται για την επαναφόρτιση της ρητίνης) που χρησιμοποιείται για τη ρητίνη κατιόντων είναι το θειικό οξύ. Κάποιο εξαιρετικά σκληρό νερό περιέχει υψηλές ποσότητες ασβεστίου και όταν αυτό το ασβέστιο αντιδρά με το αναγεννητικό θειικό οξύ, σχηματίζει θειικό ασβέστιο ως ίζημα κατά τη διαδικασία αναγέννησης. Αυτό το ίζημα μπορεί να βρώσει τα σφαιρίδια ρητίνης και μπορεί να μπλοκάρει τους σωλήνες στο δοχείο.
Το νερό τροφοδοσίας από τις υπόγειες οπές έχει διαλυτό σίδηρο με τη μορφή σιδηρούχου ιόντος. Μικρές ποσότητες αυτού του σιδήρου απομακρύνονται από τα μαλακτικά ανταλλαγής ιόντων, αλλά εάν αυτό το νερό τροφοδοσίας έρχεται σε επαφή με τον αέρα πριν από την επεξεργασία, τα ιόντα σιδήρου μετατρέπονται ιόντα σιδήρου. Αυτά τα ιόντα σιδήρου καταβυθίζονται ως υδροξείδιο του σιδήρου μετά από αντίδραση με νερό. Αυτή η ένωση μπορεί να φράξει τα σφαιρίδια ρητίνης και να επηρεάσει την αποτελεσματικότητα της ρητίνης. Αυτό μπορεί ακόμη και να οδηγήσει σε αστοχία της στήλης μαλακτικού.
Το νερό τροφοδοσίας από λίμνες και ποτάμια συνήθως περιέχει μεγάλες ποσότητες διαλυμένης οργανικής ύλης. Το κίτρινο ή καφέ χρώμα αυτού του νερού τροφοδοσίας οφείλεται στην αποσυντεθειμένη βλάστηση και σε άλλες οργανικές ύλες που υπάρχουν σε αυτό. Αυτές οι οργανικές ουσίες μπορεί να απορροφηθούν μόνιμα μέσα στα σφαιρίδια ρητίνης, με αποτέλεσμα μειωμένη απόδοση της ρητίνης. Η ποιότητα του επεξεργασμένου νερού υποβαθμίζεται έτσι. Αυτοί οι οργανικοί ρύποι μπορούν να απομακρυνθούν πριν από την επεξεργασία με ρητίνη με επεξεργασία του νερού τροφοδοσίας με στυπτηρία για την καθίζηση της οργανικής ύλης.
Η ίδια η ρητίνη ανταλλαγής ιόντων μπορεί μερικές φορές να γίνει πηγή οργανικής μόλυνσης. Η νέα ρητίνη ανταλλαγής ιόντων έχει συχνά οργανικά στοιχεία που παραμένουν στα σφαιρίδια ρητίνης μετά την κατασκευή. Τέτοια μόλυνση της ρητίνης μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία με διέλευση του επεξεργασμένου νερού μέσω μιας μονάδας επεξεργασίας υπερδιήθησης.
Οι ρητίνες ανταλλαγής ιόντων δεν απομακρύνουν μικροοργανισμούς όπως βακτήρια από το νερό τροφοδοσίας αλλά μερικές φορές βοηθούν στην ανάπτυξη βακτηρίων. Τα στρώματα ρητίνης μπορεί να συσσωρεύουν οργανική ύλη η οποία χρησιμεύει ως πηγή θρεπτικών ουσιών για συνεχή ανάπτυξη βακτηρίων. Όταν απαιτείται αποστειρωμένο νερό μετά την επεξεργασία, το απιονισμένο νερό που παράγεται από τη μονάδα επεξεργασίας ανταλλαγής ιόντων θα πρέπει να υποβάλλεται σε επεξεργασία με θερμότητα, υπεριώδη ακτινοβολία ή πολύ λεπτή διήθηση. Τα στρώματα ρητινών ανταλλαγής ιόντων μπορούν επίσης να υποστούν επεξεργασία με απολυμαντικά όπως φορμαλδεΰδη, αλλά όχι με θερμότητα ή χλώριο, καθώς θα καταστρέψουν τη ρητίνη.