离子交换层析是根据蛋白与填料之间可逆地电荷相互作用而进行分离的一种层析技术。生物分子即使有很小的电荷差异也可以被分离开。选择性最佳的离子交换剂和最优的实验条件有利于我们获得最高的分辨率。

蛋白质的带电性取决于溶液的pH。一般，当溶液pH高于蛋白的等电点（pI）是，蛋白质会带负电荷，结合到带正电荷的阴离子交换填料上。当溶液pH小于蛋白的等电点时，蛋白带正电，结合到带负电的阳离子交换填料上。典型的，当pH高于蛋白的等电点（PI）时，蛋白质会结合到带正电荷的阴离子交换剂上。在等电点以下时，蛋白质会结合到带负电荷的阳离子交换剂上。

根据功能基团离子化状态随pH变化的程度，阴离子和阳离子交换剂又具有了强弱之分。强离子交换剂在广泛的pH范围内有着同样的电荷密度，而弱离子交换剂的电荷密度会随着pH的变化而改变。在不同pH值的情况下，弱离子交换剂的选择性和负载能力是不同的。我们推荐从强离子交换剂开始(比如Q, S,或SP)，如果选择性不能令人满意时再尝试弱离子交换剂。