Mae'r modiwl EDI yn cynnwys haenau bob yn ail o bilenni cyfnewid catïon, pilenni cyfnewid anion, a resinau cyfnewid ïon, gan ffurfio strwythur pentwr pilen gyda siambrau dihalwyno a chrynodiadau bob yn ail. O dan foltedd DC, mae cationau ac anionau yn y dŵr yn mudo i'w electrodau cyfatebol: mae cationau'n treiddio trwy'r bilen cyfnewid cation i'r siambr ddwysfwyd ond yn cael eu rhwystro gan y bilen cyfnewid anion, tra bod anionau'n treiddio trwy'r bilen cyfnewid anion ond yn cael eu rhwystro gan y bilen cyfnewid cation, gan gyflawni cadw ïon detholus.
Mae'r gwely resin cymysg yn y siambr dihalwyno yn cyflawni puro deinamig trwy dri effaith synergaidd: yn gyntaf, mae'n amsugno ïonau amhuredd o'r dŵr trwy gyfnewid ïon; yna, wedi'u gyrru gan faes trydan, mae'r ïonau adsorbed yn mudo i'r siambr ddwysfwyd; ar yr un pryd, mae H⁺ ac OH⁻ a gynhyrchir o electrolysis moleciwl dŵr yn adfywio'r resin yn barhaus, gan gynnal ei allu cyfnewid. Mae'r mecanwaith hunan-adfywio hwn yn dileu'r angen i gau systemau ar gyfer adfywio cemegol.