水處理中的鹽大多處于離子狀態(帶正電或負電)。電吸附除鹽技術的基本理念是通過施加額外電壓形成靜電場，強制離子向帶相反電荷的電極移動，使離子在雙電層中豐富，大大降低溶液本體的濃度，從而實現水溶液的除鹽。

電吸附原理見圖，原水從一端進入由兩個電極板隔開的空間，從另一端流出。當原水在陰極和陽極之間流動時，它們受到電場的作用。水中的離子分別遷移到帶有相反電荷的電極上，被電極吸附并儲存在雙層中。隨著電極吸附離子的增加，離子在電極表面濃縮，最終與水分離，獲得凈化/淡化的產品水。

在電吸附過程中，電的儲存/釋放是通過離子的吸附/脫附而不是化學反應來實現的，因此可以快速充放電。此外，由于充放電時只產生離子的吸附/脫附，電極結構不會改變，其充放電次數原理上沒有限制。

當含有一定量鹽的原水通過由高功能電極材料組成的電吸附模塊時，離子在DC電場的作用下儲存在DC電場表面的雙電層中，直到電極飽和。這時，去除DC電源，短接正負電極。由于DC電場的消失，儲存在雙電層中的離子再次返回通道，隨著水流的排出，電極再生。

因為電吸附過程主要是利用電場力將陰陽離子分別吸附到不同的電極表面形成雙電層，所以同一極面上的難溶鹽離子濃度相對較低，可以有效防止難溶鹽結垢。其次，電吸附極板之間的水徑流與極板呈切線方向，不利于水中難溶鹽結晶在極板上的生長。電吸附可以在濃水難溶鹽過飽和的狀態下運行。

此外，在電吸附模塊中，由于陰陽離子在電吸附過程中吸附不平衡，氫離子含量較高。通過倒極，略酸性出水也會溶解微量結垢。

電吸附模塊的處理效果主要取決于電極的吸附性能。