若用离子交换层析分离物质，以蛋白质为例，离子交换层析中，基质是由带有电荷的除苯树脂或纤维素组成。带有正电荷的称之阴离子交换树脂；而带有负电荷的称之阳离子树脂。离子交换层析同样可以用于蛋白质的分离纯化。由于蛋白质也有等电点，当蛋白质处于不同的pH条件下，其带电状况也不同。
目的蛋白带负电荷，和除苯树脂发生离子交换，目的蛋白被挂在柱上，杂蛋白穿透，在洗脱，这样目的蛋白就得到了分离，其实主要利用的是蛋白的两1性点解，缓冲液的ph与等电点的关系
糖液脱色常使用强碱性阴离子树脂，它对拟黑色素(还原糖与氨基酸反应产物)和还原糖的碱性分解产物的吸附较强，而对焦糖色素的吸附较弱。这被认为是由于前两者通常带负电，而焦糖的电荷很弱。通常，交联度高的除苯树脂对离子的选择性较强，大孔结构树脂的选择性小于凝胶型树脂。这种选择性在稀溶液中较大，在浓溶液中较小。