Hình dưới đây mô tả cấu tạo của hệ thống làm mềm nước cứng theo nguyên lý trao đổi ion. Trong đó, hạt nhựa trong bồn chứa hạt làm mềm có nhóm chức –SO3Na.

. Quá trình trao đổi ion giúp loại bỏ tính cứng tạm thời lẫn tính cứng vĩnh cửu trong nước.

. Trong quá trình xử lý, ion Na⁺ từ hạt nhựa sẽ được giữ lại trong bồn làm mềm, còn Ca²⁺ và Mg²⁺ đi ra ngoài cùng nước mềm.

. Hệ thống làm mềm nước cứng hoạt động nhờ vào quá trình trao đổi ion giữa Na⁺ trong hạt nhựa và Ca²⁺, Mg²⁺ trong nước.

. Sau một thời gian hoạt động, cột lọc chứa nhựa trao đổi ion cần được tái sinh bằng dung dịch NaCl để thay thế các ion Ca²⁺, Mg²⁺ đã bám vào nhựa.