可溶性のイオン化された物質は、電気的に荷電した原子または分子であるイオンとして水中に存在する。 正に荷電したイオンは陽イオンと呼ばれ、負に荷電したイオンは陰イオンと呼ばれます。 水は電気的に世界的に中性であるため（そうでなければ、水に手を入れると感電する）、正電荷の数は負電荷の数と同じです。 イオンは一つ以上の電荷を持つことができ、最も一般的な範囲は1から3である。 イオンは、分子のように、一つの原子のみ、または永続的に一緒にリンクされたいくつかの原子で作ることができます。
例：
一価原子カチオン：ナトリウムイオンNa+
二価原子カチオン：カルシウムイオンCa++
一価分子カチオン：アンモニウムイオンNH4+
一価原子アニオン：塩化物イオンCl—
一価分子アニオン：硝酸イオンNO3—
二価分子アニオン：炭酸イオンCO3=
二価分子アニオン：炭酸イオンCO3=
二価分子アニオン：炭酸イオンCO3=
二価分子アニオン：炭酸イオンCO3=
二価分子アニオン：炭酸イオンCO3=
二価分子アニオン：炭酸イオンCO3=
二価分子アニオン：炭酸イオンCO3=
二価分子アニオン：炭酸イオンCO3=
二価分子アニオン：炭酸イオンCO3=
複合アニオン: クロメートイオンCro4=
硬度
水に溶けている物質の中で、硬度は非常に一般的に見られます。 硬度は水で分解する主にカルシウムおよびマグネシウムを表す普及した単語である;これらのイオンはある特定の条件の下で沈殿し、あなたがあなたの沸騰鍋で見たかもしれないスケールを形作り、管および傷つけられた水ボイラーを妨げることができる。 水の「軟化」は、硬度陽イオン（Ca++およびMg++）を、はるかに可溶性であるためスケールを形成できない別の陽イオン（ナトリウムイオンNa+）と交換することです。
水を軟化させるには、ビーズ内の移動イオンがナトリウム（Na+）である陽イオン交換樹脂を取り、ナトリウム形樹脂で満たされたカラムに硬水を通す。 硬度イオンＣ ａ＋＋とＭｇ＋＋は樹脂ビーズ中に移動し，これらの二価カチオンはそれぞれ樹脂から出る二つのナトリウムイオンに置換される。