以離子交換劑上的可交換離子與液相中離子間發生交換為基礎的分離方法。廣泛采用人工合成的離子交換樹脂作為離子交換劑，它是具有網狀結構和可電離的活性基團的難溶性高分子電解質。根據樹脂骨架上的活性基團的不同，可分為陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂、兩性離子交換樹脂、螯合樹脂和氧化還原樹脂等。用于離子交換分離的樹脂要求具有不溶性、一定的交聯度和溶脹作用，而且交換容量和穩定性要高。
特性 ：
離子交換反應是可逆的，而且等當量地進行。由實驗得 知，常溫下稀溶液中陽離子交換勢隨離子電荷的增高，半徑的增大而增大；高分子量的有機離子及金屬絡合陰離子具有很高的交換勢。高極化度的離子如Ag+、Tl+等也有高的交換勢。離子交換速度隨樹脂交聯度的增大而降低，隨顆粒的減小而增大。溫度增高，濃度增大，交換反應速率也增快。離子交換樹脂可以再生。將交換耗竭的離子交換樹脂和適當的酸、堿或鹽溶液發生交換，使樹脂轉化為所需要的型式，叫做再生。這類酸、堿或鹽就叫再生劑。
離子交換分離廣泛用于：①水的軟化、高純水的制備、環境廢水的凈化。②溶液和物質的純化，如鈾的提取和純化。③金屬離子的分離、痕量離子的富集及**離子的除去。④抗菌素的提取和純化等。
