Tek sredinom 40-ih godina prošlog stoljeća razvijaju se ionske izmjenjivačke smole zasnovane na kopolimerizaciji stirena umreženih s divinilbenzenom. Tim otkrićem otvorila se mogućnost dobivanja potpuno čiste vode bez otopljenih soli, a ne koristeći destilaciju.

Demineralizotri su uređaji koji upravo na tom principu ionske izmjene proizvode kemijski čistu vodu. Sustav se sastoji od kationskog i anionskog izmjenjivača  gdje se ionska smola u kationskom filteru regenerira pomoću otopine solne (klorovodične) kiseline (HCl), a ionska smola u anionskom filteru pomoću otopine natrijevog hidroksida (NaOH).

Iako je proces ionske demineralizacije poprilično zastaren i uhodan, danas još uvijek ponekad nalazi svoju primjenu. Prednosti ovakvog sustava su relativno mali troškovi održavanja u odnosu na obrnutu osmozu, no ono što odbija dosta kupaca su česte brige oko zbrinjavanja otpadnih kemikalija na koje se u modernom svijetu sve više obraća pozornost, tako da sustav obrnute osmoze pruža ekološki prihvatljiviju alternativu u većini većih modernih sustava.

Nakon ionske izmjene (ili obrnute osmoze) učestalo je vidjeti postupak tzv. „poliranja vode“, odnosno obradu pomoću filtera mješane smole u svrhu postizanja izuzetno visoke čistoće tj. niske električne vodljivosti. Najčešća primjena ove tehnologije koristi se za laboratorije, turbinska postrojenja, farmaceutsku industriju i sl. S obzirom da se primjena ionskih smola i postupci njihove regeneracije ne odnose samo na vode, ostale mogućnosti njihove primjene su:

• odbojavanje, omekšavanje i demineralizacija šećernih otopina;
• uklanjanje organskih (fulvinske i huminske kiseline) tvari iz vode (tzv. scavenger);
• obrada kondenzata;
• demineralizacija sirutke;
• uklanjanje teških metala i NH3 (tvornice umjetnih gnojiva), deterdženata, fenola, tenzida i sl. iz otpadnih voda;
• uklanjanje onečišćenja iz kemijskih procesa;
• povrat plemenitih metala iz potrošenih kupki;
• uklanjanje teških metala iz kiselinskih kupki galvanske industrije;
• katalitičko uklanjanje kisika iz napojnih voda visokotlačnih kotlova;
• katalizator u proizvodnji ugljikovodika (motorna goriva).