Wichtige Schritte, die mithilfe von Ionenaustauschern durchgeführt werden, sind die Enthärtung, die Vollentsalzung und Entcarbonisierung; zusammen werden sie oft auch als Demineralisierung bezeichnet. Zur Enthärtung werden in der Regel stark saure Kationenaustauscher verwendet, die die zweifach positiv geladenen Ca²⁺- und Mg²⁺-Ionen binden und gegen Na⁺- oder H⁺-Ionen austauschen.