Entkarbonisierung ist ein Verfahren der Wasseraufbereitung, das die Wasserhärte durch selektive Entfernung der Carbonathärte senkt. Dabei werden Calciumkarbonat und Magnesiumkarbonat aus dem Wasser entfernt. Eine Erwärmung des Wassers führt zur Ausfällung von Carbonathärte als Kalziumkarbonat (Kesselstein), was Schäden an den Anlagen verursacht und den Wirkungsgrad minimiert.
Bei der Entkarbonisierung, auch Teilentsalzung genannt, werden die härtebildenden Kationen wie Calciumkarbonat und Magnesiumkarbonat gegen Wasserstoffionen ausgetauscht. Dadurch entsteht Kohlensäure aus der Karbonathärte und der Salzgehalt des Wassers wird reduziert. Ein schwach saurer Ionenaustauscher wird als Austauscherharz verwendet.
Falls erforderlich, kann die Nichtkarbonathärte durch einen nachgeschalteten Basenaustauscher entfernt werden. Die Kationen der Nichtkarbonathärte werden dabei gegen Natrium-Ionen ausgetauscht, wodurch leicht lösliche Neutralsalze gebildet werden.