混床的工作原理主要基於陰陽離子交換樹脂的均勻混合和相互接觸，這種結構使得混床內部可以進行高效的陰陽離子交換。
在混床中，陽離子交換樹脂會吸附水中的陽離子，同時釋放氫離子（H+）；陰離子交換樹脂則會吸引陰離子，釋放羥基（OH-）。這兩種樹脂的交換反應幾乎同時進行，產生的H+和OH-離子隨即結合形成水（H2O），這樣反離子的影響被消除，確保了交換反應的徹底性，因此混床的出水水質較高。
在實際套用中，混床通常串聯在反滲透或一級復床除鹽系統之後，用於製備純水或高純水，以深度去除水中的幾乎所有離子。由於樹脂會逐漸失去交換能力，混床需要定期更換或進行再生，以維持其除鹽效率。