Dekarboniziranjem, odnosno samo djelomičnim omekšavanjem vode uklanjaju se samo soli karbonatne tvrdoće tj. bikarbonati u slabo kiselom kationskom izmjenjivaču zasićenom vodikovim (H) ionima. Dekarbonizacija se vrši preko slabo-kiselog kationskog izmjenjivača (kisela izmjena), koji zbog slabog stupnja kiselosti svojih čvrstih iona odvaja samo bikarbonate (karbonatna tvrdoća), dok soli mineralnih kiselina (nekarbonatna tvrdoća) ostaju nepromjenjene. Pri tome se u vodi smanjuje ukupna količina kalcija i magnezija (Ca²⁺ i Mg²⁺ soli).

Dekarbonizirana voda svoju najčešću primjenu nalazi u rashladnim sustavima, proizvodnji bezalkoholnih pića i piva, industriji konzervi, kao predstupanj demineralizaciji i svugdje gdje to nalažu tehnološke potrebe.