阳离子易于透过阳膜，阴离子易于透过阴膜。用于电渗析的离子交换膜要求膜的电阻低、选择性高、机械强度和化学稳定性好。离子交换膜也可在水溶液电解时用作电极隔膜，如电解食盐时使用阳离子交换膜（见离子膜电解法），可直接制得高浓度的氢氧化钠溶液。

电渗析器进行电渗析操作的设备，由离子交换膜、隔板和电极组成。片状的阴膜和阳膜交替排列，隔板放置其间，构成一系列相间的淡化室和浓缩室。隔板的厚度仅1～2mm，内有隔网，起保持膜间距和扰动液流的作用。膜组的两端设电极室，室中置电极，并有电极水在电极旁流过。制造电极的材料有不锈钢、石墨、涂钌的钛等。

分离原理以氯化钠水溶液为例（见图）：在直流电场内，钠离子向阴极迁移，淡化室中的钠离子透过阳膜进入浓缩室。但浓缩室中的钠离子受阻于阴膜而留下。同时，氯离子向阳极迁移，淡化室中的氯离子透过阴膜进入浓缩室，但浓缩室中的氯离子受阻于阳膜而留下。因此，可从淡化室和浓缩室分别得到脱盐水和卤水。

电渗析具有脱除和浓集离子物质的双重功能：前者用于海水、苦咸水淡化(见卤水)，天然水纯化，工业废水的净化处理以及有机物水溶液的脱盐等；后者用于从海水制卤水，从电镀废水回收电解液等。
①可以同时对电解质水溶液起淡化、浓缩、分离、提纯作用；

②可以用于蔗糖等非电解质的提纯，以除去其中的电解质；

③在原理上，电渗析器是一个带有隔膜的电解池，可以利用电极上的氧化还原效率高。

在电渗析过程中，也进行以下次要过程

①同名离子的迁移，离子交换膜的选择透过性往往不可能是####的，因此总会有少量的相反离子透过交换膜；

②离子的浓差扩散，由于浓缩室和淡化室中的溶液中存在着浓度差，总会有少量的离子由浓缩室向淡化室扩散迁移，从而降低了渗析效率；

③水的渗透，尽管交换膜是不允许溶剂分子透过的，但是由于淡化室与浓缩室之间存在浓度差，就会使部分溶剂分子（水）向浓缩室渗透；

④水的电渗析，由于离子的水合作用和形成双电层，在直流电场作用下，水分子也可从淡化室向浓缩室迁移；

⑤水的极化电离，有时由于工作条件不良，会强迫水电离为氢离子和氢氧根离子，它们可透过交换膜进入浓缩室；

⑥水的压渗，由于浓缩室和淡化室之间存在流体压力的差别，迫使水分子由压力大的一侧向压力小的一侧渗透。显然，这些次要过程对电渗析是不利因素，但是它们都可以通过改变操作条件予以避免或控制。