天然水中含有各种盐类，这些盐类在水中以阳、阴离子状态存在，主要有Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺和HCO^3-、CO₃^2-、SO₄^2-、Cl^-等。含有这些盐类的水在加热蒸发浓缩的过程中（如锅炉用水），水中的Ca²⁺、Mg²⁺等离子与CO₃^2-、SO₄^2-等离子结合形成难溶物质而析出，生成水垢，附在锅炉等设备的受热面上。由于水垢的导热性能很差，从而阻碍了热交换，大大降低了锅炉等设备的热效率，既浪费燃料又易烧坏部件，并危及安全，造成重大不良后果。为消除或减少这些危害，就要把水中能形成水垢的硬度成分，如钙、镁离子，还有其他高价金属离子如铁、铝、锰等（因含量很少，虽然成垢，可略去不计），予以去除。因此就需要进行水的软化处理。

    现行软化器的处理原理一般是采用离子交换树脂置换方法，利用聚苯乙烯系交换树脂中含有的Na⁺离子官能团，置换出水中的Ca²⁺、Mg²⁺等离子，达到降低水质硬度的目的，一般经树脂交换后能基本去除水中绝大部分的硬度，保证出水总硬度不大于0.03mmol/L（国家低压锅炉运行标准），是锅炉等设备的强有力保护屏。树脂的交换存在一定的容量，当容量到达终点时，交换将不能再继续，此时就应对树脂进行再生处理，处理方法是采用饱和的NaCl溶液，用过量的Na⁺离子将树脂吸附的Ca²⁺等离子置换出来，浓水直接排放，恢复树脂交换能力。

上面讲过，软化的原理主要靠树脂的交换，所以树脂的性能及再生效果直接影响到出水水质。离子交换树脂对原水有一定的要求，如Fe³⁺可以引起树脂“中毒”现象，自来水消毒残留过高的游离Cl-会造成树脂氧化，失去活性，这些物质都影响到因树脂的交换及再生效果，如含量过高应采取其他预处理方法进行去除，

根据进水方向与再生剂进液方向是否相同，一般分为顺流再生和逆流再生两种。根据树脂是否在交换容器内再生分为固定床和浮（流）动床再生。顺流再生操作简便稳定，逆流再生指底部进盐，再生剂利用更充分，可以节省再生剂用量，但对流速等要求较高，流速过快则树脂容易乱层，反而影响再生效果。目前应用较多的一般为顺流再生固定床软化器。