Mae dŵr tap yn aml yn cynnwys halwynau toddedig fel sodiwm, calsiwm, magnesiwm, clorid, nitradau, a silicon. Mae'r halwynau hyn yn cynnwys ïonau â gwefr negatif (ACs) ac ïonau â gwefr bositif (Cs). Gall osmosis gwrthdro gael gwared ar fwy na 99% o'r ïonau hyn. Mae dŵr tap hefyd yn cynnwys metelau hybrin, nwyon toddedig (fel CO2), a chyfansoddion eraill sydd wedi'u hïoneiddio'n wan (fel silicon a boron) y mae'n rhaid eu tynnu mewn triniaeth ddiwydiannol.
Mae dargludedd elifiant osmosis gwrthdro RO (dŵr porthiant EDI) fel arfer yn 10⁻² μS/cm, gyda'r gwerth gorau posibl o dan 6 μS/cm. Yn dibynnu ar y gofynion penodol, gall gwrthedd dŵr pur iawn a gynhyrchir gan EDI gyrraedd 15-18 MΩ·cm. Gall ansawdd dŵr annigonol achosi niwed diangen i'r EDI a byrhau ei oes.
Mae'r adwaith cyfnewid yn digwydd yn siambr dihalwyno'r modiwl, lle mae resinau cyfnewid anion yn defnyddio eu ïonau hydrocsid (OH⁻) i gyfnewid am anionau (fel ïonau clorid, Cl⁻) yn yr halwynau toddedig. Yn gyfatebol, mae resinau cyfnewid catïon yn defnyddio eu ïonau hydrogen (H⁺) i gyfnewid am catïonau (fel Na⁺) yn yr halwynau hydoddedig.
Mae pentwr bilen EDI nodweddiadol yn cynnwys unedau lluosog wedi'u rhyngosod rhwng dau electrod. Mae pob uned yn cynnwys siambr dihalwyno a siambr ddwysfwyd. Mae'r siambr dihalwyno wedi'i llenwi â chymysgedd o resinau cyfnewid anion a cation, sydd wedi'u lleoli rhwng y bilen cyfnewid catïo a'r bilen cyfnewid anion.
Cymhwysir maes trydan DC rhwng yr anod (+) a catod (-) ar ddau ben y modiwl. Mae'r potensial hwn yn achosi i'r ïonau sy'n cael eu cyfnewid ar y resin fudo ar hyd wyneb y gronynnau resin a mynd trwy'r bilen i'r siambr ddwysfwyd. Mae'r anod yn denu anionau (fel OH-, Cl-), sy'n mynd drwy'r bilen cyfnewid anion i'r siambr ddwysfwyd gyfagos ond sy'n cael eu rhwystro gan y bilen cyfnewid catïon, gan aros felly yn y siambr ddwysfwyd. Mae'r catod yn denu catïonau (fel H+, Na+), sy'n mynd drwy'r bilen cyfnewid catïon i'r siambr ddwysfwyd gyfagos ond sy'n cael eu rhwystro gan y bilen cyfnewid anion, gan aros felly yn y siambr ddwysfwyd. Wrth i ddŵr lifo trwy'r ddwy siambr gyfochrog hyn, mae ïonau'n cael eu tynnu o'r siambr ddihalwyno ac yn cronni yn y siambr ddwysfwyd gyfagos, lle maen nhw wedyn yn cael eu cludo i ffwrdd o'r modiwl gan y llif dŵr. Mae'r foltedd DC a gymhwysir ar draws y pentwr bilen nid yn unig yn gyrru mudo ïon ond hefyd yn daduno moleciwlau dŵr, gan gynhyrchu symiau mawr o H+ ac OH-. Mae'r ïonau H+ ac OH- hyn yn ymfudo o dan ddylanwad maes trydan, gan adfywio cyfnewid cation wedi'i ddadactifadu a resinau cyfnewid anion yn y drefn honno, gan gyflawni adfywiad electrocemegol parhaus o'r resinau heb fod angen cemegau allanol. Mewn system EDI nodweddiadol, mae tua 5% -10% o'r dŵr porthiant yn mynd i mewn i'r siambr ddwysfwyd. Mae'r dwysfwyd yn cael ei gylchredeg gan bwmp ar gyfradd llif uchel, sy'n helpu i wella effeithlonrwydd dihalwyno, yn hyrwyddo cymysgu dŵr, ac yn lleihau'r risg o raddio. Mae ïonau crynodedig yn cael eu gollwng o'r system trwy ollwng cyfran o'r dwysfwyd.
Er mwyn gweithredu'r system EDI yn sefydlog ac yn effeithlon, mae angen trin y dŵr porthiant yn briodol (fel osmosis gwrthdro) i reoli ei ddargludedd, ei galedwch, ei ddeunydd organig, a'i gynnwys solidau crog. Mae amhureddau yn y dŵr porthiant yn cael effaith sylweddol ar y modiwl deionization a gallant fyrhau ei oes.