在EDI中，90%到95%的水流过淡水室，水流并行的通过多个膜堆，每个膜堆都并联很多个淡水室，水流一次性的通过淡水室，流出来的就是高纯水。另外的5%-10%被送到浓水室，其中3%-8%流出EDI后作为补充水，2%用来冲洗电极。浓水的再循环增加了水的电导率而要增加EDI系统通过的电流。
EDI废水的PH主要由给水的品质决定。通常都是品质很好的水，PH接近中性。排放的浓水可以通过返回到进水口进行回收，极水包含低浓度的氢气、氧气和氯气要送到一个通风的地方进行排放。在过去的三年内，EDI系统已经被许多的水处理的领域所接受，今天几乎一半的新建的电厂和半导体水处理系统和75%制药水系统包括EDI。Zui近的研究已经铺平了EDI膜堆的发展道路，在将来的岁月里，将要为电能的节约和水品质的提高，特别是硅和硼的减少而努力。在将来的几年内，可以预测更高质量的水质可以被制出，而且将对进水的水质要求要降低，特别是硅和硬度的要求。
EDI模块（膜堆）是EDI工作的核心。一个简单的EDI膜堆主要由两个电性相反的电极和多个模块单元对组成，一个膜单元对由一个填满阳离子和阴离子交换树脂的淡水室、一个阳膜、一个阴膜、一个浓水室组成。EDI膜堆包含多个膜单元。在每个膜堆的内部有两个带有600V电压的电极，这是通过每个膜堆必需的电压。正极带正电压，负极带负电压，电流在正极和负极之间通过30个膜单元。任一个淡水室都包含着阳树脂和阴树脂，它相当于一个8千米厚的混床。
一个阳膜朝着阴极的方向把淡水室和浓水室分开，在另外一边，阴膜也把淡水市和浓水室分开。EDI用的膜和RO用的膜很不相同，RO用的膜允许小颗粒的分子污染物和离子以及水通过，而EDI膜象离子交换树脂一样是用聚苯乙烯材料制作的，只允许带适当电荷的离子通过，水基本上不能通过。树脂通过水的分离持续的再生。在电场中，给水中的水分子被分离成H+和OH- ，被异性电荷相吸，H+通过阳阳树脂移向阴极的方向，OH-通过阴树脂移向阳极的方向。
这种H+和OH-的迁移再生了树脂，阳膜允许H+通过进入浓水室，阴膜允许 OH-通过也进入浓水室，H+和OH-结合生成生产的水。浓水室中自己水的流动将带走水中的阴阳离子。膜阻止带相反电荷的离子的进入淡水室在水流通过淡水室的过程中，离子被树脂去处，所以膜的有效侧（淡水室）就会产生纯水。
