离子交换是利用离子交换剂(最常见的是离子交换树脂)分离含有电解质的液体混合物的过程。离子交换过程是液体和固体之间的传质(包括外扩散和内扩散)和化学反应(离子交换反应)的过程。通常，离子交换反应进行得非常快，过程速率主要由传质速率决定。

离子交换反应通常是可逆的。在一定条件下，交换后的离子可以脱附(反向交换)，使离子交换器恢复到原来的状态，即通过交换和再生，离子交换器可以重复使用。同时离子交换反应是定量进行的，所以离子交换剂的交换容量(单位质量离子交换剂可以交换的离子的当量数或摩尔数)是有限的。