软化水设备，正如其名，将水的硬度降低至可适用范围，以去除含有钙和镁离子的硬水。这些设备在处理过程中，不会改变总盐分量，只是通过阳离子交换树脂（通常称为软水器）来替换掉Ca2+、Mg2+等成分，这些元素是形成硬水的主要因素。树脂通过吸收一定量的钙镁离子后，其效能将逐渐下降，因此需要定期进行再生过程。在这个过程中，用含有食盐的液体清洗树脂层，从而将之前被吸附的Ca2+、Mg2+排出，并使树脂恢复到可以继续软化水用的状态。

这种处理原理基于钠型阳离子交换材料，它们能够与流经它们的原始水中的Ca2+和Mg2+发生反应，使得这些硬度成分与Na+相互交换，最终被吸附于树枝上，从而使得流出的水变得更柔软。这一化学反应可以表示为：RNa + Ca2+= R-Ca + 2Na+, 同样对于Mg2+: RNa + Mg++= RMg + 2Na+

在操作中，一般会按照以下顺序进行：启动运行、反洗、补充盐箱、慢速再生、补充新鲜盐和最后正式再生。此类设备广泛应用于蒸汽锅炉、高温热力系统以及空调系统等，提供用于生活饮用或工业生产所需之纯净无污染的供给。它们同样适用于宾馆饭店写字楼公寓及家庭环境，以及食品饮料酿造洗涤印染医药领域等多种行业以实现高质量耐久性使用。