تتكون وحدة التبادل الإلكتروني للبيانات (EDI) من طبقات متناوبة من أغشية التبادل الكاتيوني، وأغشية التبادل الأنيوني، وراتنجات التبادل الأيوني، مما يشكل هيكل كومة غشائية مع غرف تحلية وتركيز متناوبة. تحت جهد التيار المستمر، تهاجر الكاتيونات والأنيونات الموجودة في الماء إلى أقطابها الكهربائية المقابلة: تمر الكاتيونات عبر غشاء تبادل الكاتيونات إلى غرفة التركيز ولكن يتم حظرها بواسطة غشاء تبادل الأيونات، بينما تمر الأنيونات عبر غشاء تبادل الأيونات ولكن يتم حظرها بواسطة غشاء تبادل الأيونات الموجبة، وبالتالي تحقيق الاحتفاظ الأيوني الانتقائي.
تحقق طبقة الراتنج المختلطة في غرفة التحلية تنقية ديناميكية من خلال ثلاثة تأثيرات تآزرية: أولاً، تمتص أيونات الشوائب من الماء من خلال التبادل الأيوني؛ ثم، مدفوعة بمجال كهربائي، تهاجر الأيونات الممتزة إلى غرفة التركيز؛ في الوقت نفسه، يقوم H⁺ وOH⁻ المتولدان من التحليل الكهربائي لجزيء الماء بتجديد الراتنج بشكل مستمر، مع الحفاظ على قدرته التبادلية. تعمل آلية التجديد الذاتي- هذه على إلغاء الحاجة إلى إيقاف تشغيل النظام من أجل التجديد الكيميائي.