El agua desionizada es agua que está libre de todos los átomos o moléculas cargados. Es agua a la que se le han eliminado todos o casi todos sus iones minerales, incluidos el sodio, el calcio, el sulfato, el hierro y el cobre.
La desionización es un proceso químico que utiliza resinas de intercambio iónico fabricadas especialmente que sustituyen el ion hidrógeno y el ion hidróxido por minerales disueltos, que luego se unen formando agua. Hay tres tipos de desionización: cocurrent, contracorriente y lecho mixto. La desionización es similar a la destilación, ya que ambos procesos producen agua purificada. Sin embargo, la desionización no elimina por completo las moléculas orgánicas no cargadas y otras impurezas como virus o bacterias. La destilación, por otro lado, produce agua pura.