Устройства умягчения воды удаляют ионы Ca (кальция) и Mg (магния). Жесткость воды эквивалентна концентрации ионов Ca (кальция) и Mg (магния) в воде. Эти ионы попадают в воду в результате растворения минералов и солей во время естественного круговорота воды в почве, горных породах и в водных бассейнах.   Вода с высокой жесткостью оставляет отложения, которые после каменеют, приводят к плохому теплосъему и к коррозии индустриального оборудования. Этот факт повреждает оборудование и увеличивает энерго затраты паровых и водогрейных котлов.  Растворенные в воде минералы (ионы) могут быть положительно или отрицательно заряжены. Положительными ионами являются +2 валентный кальций, магний, железо и марганец, которые образуют жесткость воды. Процесс удаления этих положительно заряженных ионов из воды и замена их другими ионами с такими же зарядами называется ионным обменом. В системах умягчения для ионного обмена часто используются специальный реагент смола.                                                                                  
Смола представляет собой искусственно полученный материал с анионным или катионным характером, который содержит различные сшитые полимеры. Смола при контакте с водой обладает способностью заменять свои базовые ионы на аналогично заряженные ионы в воде. Для снижения жесткости воды используются катионные ионообменные смолы на основе натрия (Na), эти смолы удерживают кальций и магний, а отдают в воду ионы натрия. Тем самым, при умягчении воды увеличивается концентрация ионов Натрия, что не оказывает негативного влияния на качество воды. Со временем ионообменная способность смолы снижается из-за расхода связанных ионов Натрия на ионы Кальция и Магния. Ионообменная способность смолы является мерой того, сколько ионов Na она может обменивать с иономи Ca и Mg. Постоянная емкость ионного обмена напрямую связана с регенерацией смолы.   Процесс восстановления ионообменной способности называется регенерацией (обновлением). Основой процесса регенерации является перезагрузка в смолу ионов Na с помощью соли (NaCl).   Принцип регенерации происходит после того, как соль растворяется в воде и разделяется на ионы Na и Cl, ионы Na загружаются в смолу во время промывки смолы этой соленой водой, а ионы Cl промываются вместе с ионами Ca и Mg в дренаж. Таким образом смола восстанавливает свои свободные ионы и снова может умягчать воду.

Автоматическое управление регенерацией происходит двумя способами: контроль по расходу и контроль по времени. Контроль по времени приемлем для систем с малой мощностью с экономической точки зрения. При контроле по времени, система умягчения конкретно по дням недели в определенное время выйдет на регенерацию. Контроль по расходу обеспечивается учетом пропускной способности через встроенный счетчик воды, после прохождения определенного объема воды согласно настройке, устройству дается автоматическая команда регенерации. 

В воде, которая поступает в умягчитель не должно быть осадков и бактерий, содержание активного хлора в воде должно быть менее 1 мг/л, а количество хлора менее 340 мг/л.  

По принципу работы системы умягчения делятся на системы с поверхностными трубопроводами и на системы с клапанами управления, а также на системы умягчения single с одной колонной и tandem с двумя колонами. Доступны системы умягчения малой мощности и размеров серий mini cabinet и macro cabinet.