EDI堆棧具有去離子室的基本結構。該腔室包含填充在陽離子交換膜和陰離子交換膜之間的離子交換樹脂。只有離子才能穿過膜，水才被阻塞。

當流體進入充滿樹脂的稀釋室時，將啟動幾個過程。混合床樹脂將強離子從進料流中清除。在跨組件堆棧施加的強直流電場的影響下，帶電離子被從樹脂中拉出并拉向各自帶相反電荷的電極。以這種方式，這些帶電的強離子物質被連續去除，并轉移到中間的濃縮室中。

當離子流向膜時，它們可以通過濃縮室，但不能到達電極。它們被含有相同電荷樹脂的連續膜所阻擋。

隨著強離子從工藝流中去除，流的電導率變得非常低。施加的強電勢使樹脂珠粒表面的水分解，產生氫和氫氧根離子。它們充當離子交換樹脂的連續再生劑。這些再生樹脂允許中性或弱電離的水性物質（例如二氧化碳或二氧化硅）的電離。電離后，通過直流電和離子交換膜將其去除。