Wymiana jonowa jest szeroko stosowana do uzdatniania wody zarówno w przemysłowych, jak i miejskich systemach uzdatniania wody. Proces ma wiele zalet w porównaniu z innymi metodami leczenia. Jest przyjazny dla środowiska, zapewnia wysoki przepływ uzdatnionej wody i ma niskie koszty utrzymania. Oprócz tych korzyści istnieją pewne wady związane z wymianą jonową, takie jak zanieczyszczenie siarczanem wapnia, żelazo zanieczyszczenia, adsorpcja materii organicznej, zanieczyszczenia organiczne z żywicy, zanieczyszczenia bakteryjne i chlor zanieczyszczenie.
Najpopularniejszym regenerantem (środkiem chemicznym używanym do ładowania żywicy) stosowanym do żywicy kationowej jest kwas siarkowy. Niektóre ekstremalnie twarde wody zawierają duże ilości wapnia, a gdy ten wapń reaguje z regenerującym się kwasem siarkowym, podczas procesu regeneracji tworzy siarczan wapnia jako osad. Osad ten może zanieczyścić kulki żywicy i zablokować rury w naczyniu.
Woda zasilająca z podziemnych odwiertów zawiera żelazo rozpuszczalne w postaci jonów żelazawych. Niewielkie ilości tego żelaza są usuwane przez zmiękczacze jonowymienne, ale jeśli ta woda zasilająca wejdzie w kontakt z powietrzem przed obróbką, jony żelazawe przekształcają się w jony żelazowe. Te jony żelazowe wytrącają się jako wodorotlenek żelazowy po reakcji z wodą. Ten związek może zatykać kulki żywicy i wpływać na wydajność żywicy. Może to nawet spowodować uszkodzenie kolumny zmiękczacza.
Woda zasilająca z jezior i rzek zawiera zwykle duże ilości rozpuszczonej materii organicznej. Żółty lub brązowy kolor tej wody zasilającej jest spowodowany przez zepsutą roślinność i inną obecną w niej materię organiczną. Te substancje organiczne mogą być trwale adsorbowane w kulkach żywicy, co skutkuje zmniejszoną wydajnością żywicy. W ten sposób jakość uzdatnionej wody ulega pogorszeniu. Te zanieczyszczenia organiczne można usunąć przed obróbką żywicą, traktując wodę zasilającą ałunem w celu wytrącenia materii organicznej.
Sama żywica jonowymienna może czasami stać się źródłem zanieczyszczeń organicznych. Nowa żywica jonowymienna często zawiera pierwiastki organiczne pozostające w kulkach żywicy po wytworzeniu. Takie zanieczyszczenie żywicy można oczyszczać przepuszczając uzdatnioną wodę przez instalację do ultrafiltracji.
Żywice jonowymienne nie usuwają z wody zasilającej mikroorganizmów, takich jak bakterie, ale czasami wspomagają wzrost bakterii. Złoża żywicy mogą gromadzić materię organiczną, która służy jako źródło składników odżywczych dla dalszego wzrostu bakterii. Gdy po zabiegu wymagana jest sterylna woda, zdemineralizowana woda produkowana przez oczyszczalnię jonowymienną powinna być poddana obróbce cieplnej, napromieniowaniu ultrafioletowym lub bardzo dokładnej filtracji. Złoża z żywicami jonowymiennymi można również traktować środkami dezynfekującymi, takimi jak formaldehyd, ale nie za pomocą ciepła lub chloru, ponieważ uszkadzają one żywicę.