Veepehmendajasüsteemid kasutavad kaltsiumi ja magneesiumi eemaldamiseks protsessi, mida nimetatakse ioonivahetuseks, mis on kareda vee kaubamärgid. Liiga kare vesi võib muuta majapidamises koristamise keeruliseks, kuna see jätab sageli köögi- ja vannitoaseadmetele jääkaineid, tuhmub riideid ja jätab nõudele laigud. Veepehmendust tuleb aga kasutada ettevaatlikult, sest see vahetab naatriumi mineraalide vastu, mis annavad veele kõvad omadused, ning see võib olla kahjulik madala naatriumisisaldusega dieedil olevatele inimestele. Vee pehmendamisel tekkiv naatrium võib olla ka taimedele kahjulik. Kõik erinevat tüüpi veepehmendajasüsteemid kasutavad ioonivahetust, kuid operaatorilt nõutava sisendi hulk on erinev.
Kare vesi pärineb põhjaveeallikatest, näiteks põhjaveekihtidest, kuna kaltsium, magneesium ja muud mineraalid lahustuvad ümbritsevatest kivimitest vette. Kaltsium ja magneesium põhjustavad omadusi, mida nimetatakse kõvaks. Kõvadust mõõdetakse terades galloni kohta (GPG), kusjuures ühe kõvaduse tera massilt võrdub ühe nisutuumaga. Kõiki vett, milles on rohkem kui 1 GPG kaltsiumi ja magneesiumi, peetakse kõvaks, kusjuures üle 10.5 GPG klassifitseeritakse väga kõvaks.
Pesupesuvahendile lisatakse mõnikord kemikaale, et pehmendada pesu pesemiseks kasutatavat vett, kuid kõik veepehmendajasüsteemid, mis puhastavad kogu maja kasutatavat vett, kasutavad ioonivahetust. Ioon on elektriliselt laetud molekul ja erinevatel ioonidel võib olla erinev laengutugevus. Veepehmendid sisaldavad vahetuskeskkonda, mis algab kaetud positiivselt laetud naatriumioonidega. Karedas vees olevad kaltsiumi- ja magneesiumiioonid on samuti positiivselt laetud, kuid neil on suurem laeng kui naatriumiioonidel. See tähendab, et kui vesi läbib vahetuskeskkonda, haarab keskkond kinni kaltsiumi- ja magneesiumiioonid, samas kui naatriumioonid vabanevad sellest, kuna kaltsiumi- ja magneesiumiioonidel on tugevam külgetõmme.
Lõpuks kaetakse veepehmendajasüsteemi vahetuskeskkond täielikult kaltsiumi- ja magneesiumioonidega. Kui see juhtub, pestakse pehmendaja tagasi naatriumkloriidi lahusega, seda protsessi nimetatakse laadimiseks. Kaltsiumi- ja magneesiumiioonid moodustavad klooriga ühendeid ja pestakse ära, samas kui naatriumiioonid kinnituvad uuesti vahetuskeskkonnale.
Erinevat tüüpi veepehmendajasüsteemid varieeruvad sõltuvalt sellest, kui palju tööd peab kasutaja nende laadimiseks tegema. Kõige populaarsemad kodus kasutatavad veepehmendajad on automaatsed pehmendajad, mida mõnikord nimetatakse ka täisautomaatseteks pehmendajateks, mis kasutavad süsteemi automaatseks laadimiseks omaniku seatud taimerit. Teine automaatselt töötav veepehmendi tüüp on nõudlus algatatud regenereerimine (DIR), mis määrab kasutatud vee hulga põhjal, millal süsteem vajab laadimist.
Nii käsitsi kui ka poolautomaatsed süsteemid nõuavad kasutajalt rohkem sisendit. Poolautomaatne veepehmendaja nõuab, et omanik teataks käsitsi, millal laadida. Käsitsi kasutatavad veepehmendajad nõuavad, et kasutaja määraks kõik pehmendaja laadimise parameetrid, sealhulgas selle, millal ja kui kaua süsteemi laaditakse.