Scopul extragerii sau îndepărtării anumitor ioni într-o soluție este să fie o operație unitară aparținând procesului de separare prin transfer de masă prin schimbarea ionilor în soluția diluată cu ionii din agentul de schimb ionic solid. Schimbul de ioni este o reacție de schimb echivalentă reversibilă.
Încă din 1850 sa constatat fenomenul schimbului de ioni al solului absorbit de săruri de amoniu, dar schimbul de ioni ca o metodă modernă de separare a fost făcut după sinteza artificială a rășinilor de schimb de ioni în anii 1940 ai secolului XX. Procesul și echipamentul de operare a schimbului de ioni sunt practic identice cu adsorbția, dar selectivitatea schimbului de ioni este mai mare, ceea ce este mai adecvat pentru separarea și purificarea purității înalte.
Schimbul de ioni se utilizează în principal în tratarea apei (înmuiere și purificare), rafinarea și decolorarea soluției (cum ar fi zahărul), extracția uraniului și a metalelor rare din leșierea minerală, extragerea antibioticelor din bulionul de fermentație și recuperarea metalelor prețioase din apele uzate industriale.
