離子交換是具有活性基因的高分子薄膜，膜中含有帶正（或負(fù)）電荷的固定基團(tuán)和迂回曲折的細(xì)通道（空隙），因此在直流電場(chǎng)下，它可以選著性的使陰（或陽(yáng)）離子從膜的一側(cè)遷移到另一側(cè)。然而，正是由于膜中這種帶電基團(tuán)和細(xì)微的空隙，它和離子交換樹脂相似，在水溶液中會(huì)被污染、中毒或老化；又由于膜是安裝在電滲析器隔室的兩側(cè)，加上水流不斷在膜面經(jīng)過(guò)和直流電場(chǎng)的作用，膜面會(huì)附著一層污染層。
天然水中的懸浮物、膠體物和有機(jī)物，接近飽和度的溶解鹽類或易于氧化成不溶解固體的物質(zhì)以及重金屬離子都會(huì)導(dǎo)致膜的污染。水源受污后，一些洗滌劑、有機(jī)大分子和重金屬也易引起膜污染或中毒。
水中的膠體物、有機(jī)物和硅酸根等常帶有負(fù)電荷從而和陰離子交換膜中帶有陽(yáng)電荷的固定基團(tuán)相結(jié)合。在20世紀(jì)70年代初期，國(guó)外曾經(jīng)模擬天然水中的有機(jī)物，進(jìn)行過(guò)一些試驗(yàn)，由于一般認(rèn)為天然地表水中的有機(jī)物大多是富味酸、腐殖酸類物，所以用腐殖酸進(jìn)行了試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明溶液中含腐殖酸10mg/L、100mg/L、1000mg/L時(shí)，都可在陰膜表面形成污染層，只是濃度越低，形成污染層的速度越緩慢。洗滌劑對(duì)膜的污染比腐殖酸累還要厲害。曾有人用新陰膜、受腐殖酸污染的陰膜和用十二年烷基磺酸鈉污染的陰膜進(jìn)行伏安曲線的平行對(duì)比，結(jié)果表明膜受污染后，極限電流都下降，而十二烷基磺酸鈉污染的更嚴(yán)重一些。有機(jī)物污染后，膜上色澤有變化，輕微時(shí)為棕黃色，嚴(yán)重時(shí)變?yōu)樯詈稚?。有些較大的有機(jī)離子，如富味酸離子等會(huì)和陰膜中的固定基團(tuán)結(jié)合得很牢固，這即稱為陰模中毒。
細(xì)菌、微生物和菌藻類也大多帶有負(fù)電荷，它們也易于沉積在陰膜表面，并以膜和有機(jī)物為基質(zhì)，進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖。膜如擱置不用，放在水中，陰膜即易產(chǎn)生霉菌，嚴(yán)重時(shí)發(fā)黑發(fā)臭。
高價(jià)金屬離子，如Th4+、Fe3+等會(huì)和
陽(yáng)離子膜中的帶負(fù)電荷的基團(tuán)不解離的結(jié)合起來(lái)，造成膜的中毒，陽(yáng)膜污染中毒時(shí)也會(huì)呈出棕黃色。
水中鈣、鎂等硬度離子濃度高時(shí)，在適當(dāng)條件下，會(huì)沉淀出來(lái)，附著在膜面或沉積在空隙中。
水中的Fe2+則很容易被氧化成不溶解的Fe(OH)3.它可以沉積在陰?；蜿?yáng)模上，形成一疏松的吸附層。
上述種種情況都會(huì)引起膜的電阻增加，交換量下降從而遷移量減少、出水水質(zhì)下降和耗電量上升。