在同一个交换器中，将阴、阳离子交换树脂按照一定的体积比例进行填装，在均匀混合状态下，进行阴、阳离子交换，从而除去水中的盐分，称为混合床除盐处理。
混合床的阴、阳离子交换树脂在交换过程中，由于是处于均匀混合状态，交错排列，互相接触，可以看做是由许许多多的阴、阳离子交换树脂而组成的多级式复床，可相当于1000～2000级。因为是均匀混合，所以，阴、阳离子的交换反应几乎是同时进行的，所产生的H＋和OH－随即合成H2O，交换反应进行得很彻底，出水水质好。阴、阳离子几乎全部除尽。用于复床之后作二级除盐处理时，出水电导率可达<0.1μS/cm，SiO2可达<10μg/L。混合床的阳树脂用RH表示，阴树脂用R′OH表示，其工作原理可用下列反应式表示：
混合床中的树脂失效之后，应先将阴、阳树脂进行分离，然后分别进行再生。
混合床中阴、阳树脂的正确选择是确保出水水质和提高再生水平的关键，因此，树脂的选择应当遵循以下原则：
（1）为了保证阴、阳树脂在再生时分层良好，就要有一定的相对密度差。要求湿真相对密度阳树脂比阴树脂大15％～20％，至少不得小于10％。
（2）当出水水质要求高时，混合床中的树脂必须选用强酸性阳树脂和强碱性阴树脂相配合。如果用强酸性阳树脂和弱碱性阴树脂匹配，或是弱酸性阳树脂和强碱性阴树脂相匹配时，则出水水质就会降低。
（3）由于混合床的交换流速比较高，有时超过50m/h，树脂的磨损较为严重，必须选用高强度和耐磨性能好的阴、阳树脂。特别是阳树脂，如果磨损破碎后，会使树脂分层造成困难，也影响出水水质和周期制水量。
混合床的除盐处理可以单独使用，例如用于处理回收的锅炉蒸汽凝结水等。但在高参数的锅炉中，由于锅炉补给水的用量较大，水质要求又高，所以，往往作二级除盐使用，即在一级复床除盐系统的后面，串联混合床除盐处理，以进一步纯化水质。
