Modul EDI pozostáva zo striedajúcich sa vrstiev katexových membrán, aniónových výmenných membrán a iónomeničových živíc, ktoré tvoria štruktúru membránového zväzku so striedajúcimi sa odsoľovacími a koncentrátovými komorami. Pod jednosmerným napätím katióny a anióny vo vode migrujú k svojim zodpovedajúcim elektródam: katióny prenikajú cez katexovú membránu do komory koncentrátu, ale sú blokované aniónomeničovou membránou, zatiaľ čo anióny prenikajú cez aniónomeničovú membránu, ale sú blokované katexovou membránou, čím sa dosahuje selektívne zadržiavanie iónov.
Zmiešané živicové lôžko v odsoľovacej komore dosahuje dynamické čistenie prostredníctvom troch synergických efektov: po prvé, adsorbuje ióny nečistôt z vody prostredníctvom iónovej výmeny; potom, poháňané elektrickým poľom, adsorbované ióny migrujú do komory koncentrátu; súčasne H+ a OH⁻ generované elektrolýzou molekúl vody nepretržite regenerujú živicu a zachovávajú jej výmennú kapacitu. Tento mechanizmus samo{1}}regenerácie eliminuje potrebu vypnutia systému kvôli chemickej regenerácii.