超純水機的離子交換是一種特殊的固體吸附過程，超純水機是由離子交換劑的電解質溶液中進行的。一般的離子交換劑是一種不溶于水的固體顆粒狀物質，即離子交換樹脂。

超純水機能夠從電解質溶液中吸取某種陽離子或者陰離子，而把自身所含的另外一種帶相同電荷符號的離子等量地換出來，并釋放到溶液中去，這就是所謂的離子交換。按照所交換離子的種類，離子交換劑可分為陽離子交換劑和陰離子交換劑兩大類。很多生產商把電阻率達到18.2 MΩ.cm的純水就理解為超純水，其實這是理解上的一個誤區，因為很多有機物分子、細菌、微粒數并不以離子形式存在，所以不會影響到電阻率的測定，造成的結果是電阻率的讀數良好時，水中可能仍然存在有機物、細菌等的污染。這樣的水不能稱為超純水，真正的超純水是幾乎不含有任何雜質的。

超純水機的出水水質指標很多，其中一項為TOC（總有機碳），因為TOC對于很多精密儀器分析和實驗，比如HPLC，LC-Mass，細胞培養等都或多或少的影響。

TOC過高，將會影響實驗分析結果：

1、檢測靈敏度降低，檢測限上升，重現性差；

2、空白基線值抬高；

3、污染介質活性表面；

4、產生化學性干擾；

5、產生擴散性或非擴散性效應；

6、在純化介質或分離介質中產生污染性淤積。

小貼士：

超純水的TOC非常低，一般在10ppb以下，進行離線檢測是不可能的，因為受環境影響極大，TOC上升的很快，那么在線TOC監測就會顯的尤為重要，避免接觸空氣，可較為準確的監測出水TOC。目前只有少數廠家為超純水機配備了在線的TOC儀，但從發展來看，TOC儀將會逐漸成為超純水機的標準配置。