Az EDI modul kationcserélő membránokból, anioncserélő membránokból és ioncserélő gyantákból álló váltakozó rétegekből áll, amelyek egy membrán halom szerkezetet alkotnak váltakozó sótalanító és koncentrátum kamrákkal. Egyenfeszültség alatt a vízben lévő kationok és anionok a megfelelő elektródákra vándorolnak: a kationok a kationcserélő membránon keresztül a koncentrátumkamrába jutnak, de az anioncserélő membrán blokkolja őket, míg az anionok áthaladnak az anioncserélő membránon, de a kationcserélő membrán blokkolja őket, ezáltal szelektív ionvisszatartás érhető el.
A sótalanító kamrában lévő kevert gyantaágy három szinergikus hatás révén éri el a dinamikus tisztítást: először is, ioncserével adszorbeálja a szennyező ionokat a vízből; majd elektromos tér hatására az adszorbeált ionok a koncentrátumkamrába vándorolnak; egyidejűleg a vízmolekulák elektrolízise során keletkező H+ és OH⁻ folyamatosan regenerálja a gyantát, megőrizve csereképességét. Ez az önregeneráló mechanizmus kiküszöböli a rendszer leállításának szükségességét a vegyi regeneráció érdekében.