水的药剂软化法的工艺过程，就是根据容度积原理，按需要向水中投加适当药剂，使之与钙、镁离子反应生成不溶性沉淀物。通常用的药剂有：石灰、纯碱、苛性钠、磷酸三钠等，其中以石灰软化最为常用。
石灰经消化后，制成石灰乳投加在原水中，在高的PH值条件下与重碳酸盐产生如下反应：
Ca(HCO3)+Ca(OH)2=2CaCO3↓+2H2O
Mg(HCO3)2+Ca(OH)2=CaCO3↓+MgCO3+2H2O
MgCO3+Ca(OH)2＝Mg(OH)2↓+CaCO3↓
钙镁二价离子形成的沉淀物在下沉过程中起到混凝剂的作用，水的PH值对药剂软化法的混凝效果影响最大，在进行软化时应该根据当地的水质情况确定最佳PH值。
离子交换法，就是将水连续通过阳离子交换体，是组成水质硬度的钙镁离子与离子交换体中的钠离子或氢离子进行交换，钙、镁离子被钠或氢离子所取代，从而获得水质软化的效果。一般常用的离子交换剂有阳离子交换树脂和磺化煤等。
现在常见的离子交换法有Na离子交换软化法、H离子交换软化法、H-Na离子交换脱碱软化法。
Na离子交换软化法是最简单的一种软化方法，其反应如下：
2RNa+Ca（HCO3）2=R2Ca+2NaHCO3
2RNa+CaSO4=R2Ca+Na2SO4
2RNa+MgCL2=R2Mg+2NaCL
该法优点为处理过程中不产生酸性水，对设备的腐蚀性低再生剂为食盐无污染。

H离子交换软化法反应如下：
2RH+Ca（HCO3）2=R2Ca+2CO2+2H2O
2RH+Mg（HCO3）2=R2Mg+2CO2+2H2O
2RH+CaCL2=R2Ca+2HCL
2RH+MgSO4=R2Mg+H2SO4
原水中碳酸盐硬度在交换过程中形成碳酸，所以一般总是和Na离子交换联合使用。或是加入碱中和步骤。
离子交换法所使用的装置按照运行方式的不同可分为固定床和连续床。固定床是离子交换中最基本的一种形式，也是比较常用的一种形式而在固定床中逆流再生固定床是用的最广泛的，主要操作步骤为：
1. 小反洗：从中间排水装置引进反洗水冲洗压脂层。
放水：将中间排水装置上部的水放掉。
2. 顶压：从交换器顶部进压缩空气，使气压维持在30-50Kpa
3. 进再生液：从交换器底部进再生液。
4. 逆向清洗：用软化水逆流清洗，直到排出水符合要求。
5. 正洗：顺向清洗到出水水质符合运行控制指标，即可转入运行。
值得注意的是逆流再生要求软化水清洗，否则底层已再生好的树脂在清洗过程中又被消耗，导致出水质量下降，失去逆流再生优点。
药剂软化水法虽然造价比较低，设备简单。但是它最大的缺点是出水水质不如离子交换法好，而且在运行中管理繁琐，产生出大量的废弃物。不仅不好处理而且对环境造成很大的污染，如果选用药剂软化水法首要考虑的就是它的后期处理问题。而离子交换法虽然从材料设备上比药剂法投入要高一点，但是在进入运行以后管理比较简单，再投入就少了，而且基本上无废弃物出现，而且水质要比药剂法好的多，所以离子交换法的综合效益还是远远大于药剂软化水法的。