Јонска размена се широко користи за пречишћавање воде и у индустријским и у општинским системима за пречишћавање воде. Процес пружа многе предности у односу на друге методе лечења. Прикладан је за животну средину, може да обезбеди висок проток пречишћене воде и има ниске трошкове одржавања. Уз ове предности, постоје и одређени недостаци повезани са разменом јона, као што су обрастање калцијум сулфата, гвожђе обрастање, адсорпција органске материје, органска контаминација смолом, бактеријска контаминација и хлор контаминација.
Најчешћи регенерант (хемикалија која се користи за пуњење смоле) која се користи за катиону је смола сумпорна киселина. Неке изузетно тврде воде садрже велике количине калцијума и када овај калцијум реагује са регенеративном сумпорном киселином, он ствара калцијум сулфат као талог током процеса регенерације. Овај талог може запрљати куглице смоле и блокирати цеви у посуди.
Напојна вода из подземних водовода има растворљиво гвожђе у облику железа. Мале количине овог гвожђа уклањају се омекшивачима за јонску размену, али ако та напојна вода дође у контакт са ваздухом пре третмана, јони железа претварају се у железне јоне. Ови железови јони се таложе као железов хидроксид након реакције са водом. Ово једињење може зачепити куглице смоле и утицати на ефикасност смоле. То чак може довести до отказа колоне омекшивача.
Напојна вода из језера и река обично садржи велике количине растворене органске материје. Жута или смеђа боја ове напојне воде настаје због пропадајуће вегетације и других органских материја присутних у њој. Ове органске супстанце могу се трајно адсорбовати унутар зрнаца смоле, што резултира смањеном ефикасношћу смоле. Квалитет пречишћене воде се на тај начин погоршава. Ови органски загађивачи се могу уклонити пре обраде смолом третирањем напојне воде стипсом да би се исталожила органска материја.
Сама смола за јонску размену понекад може постати извор органске контаминације. Нова смола за јоноизмењивање често има органске елементе који остају у куглицама смоле након производње. Таква контаминација смоле може се третирати пропуштањем пречишћене воде кроз постројење за пречишћавање ултра филтрацијом.
Смоле за јонску размену не уклањају микроорганизме попут бактерија из напојне воде, али понекад помажу у расту бактерија. У смолама се могу акумулирати органске материје које служе као извор хранљивих састојака за континуирани раст бактерија. Када је након третмана потребна стерилна вода, деминерализовану воду коју производи постројење за прераду јонске размене треба третирати топлотом, ултраљубичастим зрачењем или врло фином филтрацијом. Кревети са јоноизмењивачким смолама могу се третирати и дезинфицијенсима попут формалдехида, али не топлотом или хлором, јер ће оштетити смолу.