根据溶胶粒子优先吸附和它组成相同或相近的离子这一规则，含MnO2的天然锰砂能很好地吸附水中Mn2+。有关研究认为，由MnO2吸附Mn2+后再使之氧化成为锰的四价氧化物沉淀下来而被滤除，与此同时，MnO2本身还原为Mn2O3，这里MnO2起电子交换剂的作用，天然锰砂中的MnO2既起物理吸附作用，也起着化学吸附作用。用盐酸、KMnO4、NaOCl等再生剂再生时Mn2O3被氧化为MnO2。以上锰砂除锰及再生机理可用下面三个步骤表示。

       1）锰砂通过离子交换作用吸附水中的Mn2+。MnO2·A^n+ +Mn^2+

       2） 水中溶解氧在MnO2催化作用下把被吸附的Mn2+氧化成为MnO2，与此同时，MnO2起催化氧化作用，本身被还原为Mn2O3。

       3）Mn2O3在强氧化剂KMnO4、NaOCl等作用下被氧化为MnO2，从而恢复锰砂的除锰能力。