根據溶膠粒子優先吸附和它組成相同或相近的離子這一規則，含MnO2的天然錳砂能很好地吸附水中Mn2+。有關研究認為，由MnO2吸附Mn2+后再使之氧化成為錳的四價氧化物沉淀下來而被濾除，與此同時，MnO2本身還原為Mn2O3，這里MnO2起電子交換劑的作用，天然錳砂中的MnO2既起物理吸附作用，也起著化學吸附作用。用鹽酸、KMnO4、NaOCl等再生劑再生時Mn2O3被氧化為MnO2。以上錳砂除錳及再生機理可用下面三個步驟表示。

       1）錳砂通過離子交換作用吸附水中的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+氧化成為MnO2，與此同時，MnO2起催化氧化作用，本身被還原為Mn2O3。

       3）Mn2O3在強氧化劑KMnO4、NaOCl等作用下被氧化為MnO2，從而恢復錳砂的除錳能力。