Pertukaran ion banyak digunakan untuk pengolahan air di kedua sistem pengolahan air industri dan kota. Proses tersebut memberikan banyak keuntungan dibandingkan metode pengobatan lainnya. Ini ramah lingkungan, dapat memberikan laju aliran tinggi air yang diolah dan memiliki biaya perawatan yang rendah. Seiring dengan manfaat ini, ada kerugian tertentu yang terkait dengan pertukaran ion, seperti pengotoran kalsium sulfat, zat besi pengotoran, adsorpsi bahan organik, kontaminasi organik dari resin, kontaminasi bakteri dan klorin kontaminasi.
Regeneran yang paling umum (bahan kimia yang digunakan untuk mengisi ulang resin) yang digunakan untuk resin kation adalah asam sulfat. Beberapa air yang sangat sadah mengandung kalsium dalam jumlah tinggi, dan ketika kalsium ini bereaksi dengan asam sulfat yang beregenerasi, ia membentuk kalsium sulfat sebagai endapan selama proses regenerasi. Endapan ini dapat mengotori manik-manik resin dan dapat menyumbat pipa di dalam bejana.
Air umpan dari lubang air bawah tanah memiliki zat besi terlarut dalam bentuk ion besi. Sejumlah kecil besi ini dihilangkan oleh pelunak penukar ion, tetapi jika air umpan ini bersentuhan dengan udara sebelum pengolahan, ion besi diubah menjadi ion besi. Ion besi ini mengendap sebagai besi hidroksida setelah bereaksi dengan air. Senyawa ini dapat menyumbat butiran resin dan mempengaruhi efisiensi resin. Ini bahkan dapat mengakibatkan kegagalan kolom pelembut.
Air umpan dari danau dan sungai biasanya mengandung bahan organik terlarut dalam jumlah tinggi. Warna kuning atau coklat dari air umpan ini disebabkan oleh vegetasi yang membusuk dan bahan organik lainnya yang ada di dalamnya. Zat-zat organik ini dapat teradsorpsi secara permanen di dalam butiran resin, menghasilkan pengurangan efisiensi resin. Dengan demikian, kualitas air yang diolah menjadi menurun. Kontaminan organik ini dapat dihilangkan sebelum pengolahan dengan resin dengan mengolah air umpan dengan tawas untuk mengendapkan bahan organik.
Resin penukar ion itu sendiri terkadang dapat menjadi sumber kontaminasi organik. Resin penukar ion baru sering memiliki elemen organik yang tersisa di manik-manik resin setelah pembuatan. Kontaminasi resin tersebut dapat diolah dengan melewatkan air yang diolah melalui instalasi pengolahan ultrafiltrasi.
Resin penukar ion tidak menghilangkan mikroorganisme seperti bakteri dari air umpan tetapi terkadang membantu pertumbuhan bakteri. Tempat tidur resin dapat mengakumulasi bahan organik yang berfungsi sebagai sumber nutrisi untuk pertumbuhan bakteri yang berkelanjutan. Ketika air steril diperlukan setelah pengolahan, air demineralisasi yang dihasilkan oleh pabrik pengolahan pertukaran ion harus diolah dengan panas, penyinaran ultraviolet atau penyaringan yang sangat halus. Tempat tidur resin penukar ion juga dapat diperlakukan dengan disinfektan seperti formaldehida tetapi, tidak dengan panas atau klorin, karena akan merusak resin.