采用預處理、反滲透技術、超純化處理以及后級處理等方法，將水中的導電介質幾乎完全去除，又將水中不離解的膠體物質、氣體及有機物均去除至很低程度的，使水電阻率大于10兆歐，甚至達到18.25兆歐。
 

    超純水處理系統由預處理、反滲透、超純化、終端超濾四個單元組成。自來水首先通過預處理單元，去除水中較大的顆粒、懸浮物以及部分有機物。然后進入反滲透單元，對水中的離子物質和大分子物質（如病毒、微生物等）進行截留性去除。之后再經過純化和超純化單元，對經過膜去除后殘余的微少離子進行純化和超純化，使水中的離子含量降低到痕量水平。最后通過UV、超濾等技術確保超純水中的微生物、有機物和熱原滿足各類實驗應用需求。
 

    超純水系統中的離子交換是一種特殊的固體吸附過程，它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。它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。