離子對色譜的分離機理是吸附、分離的選擇性主要由流動相決定。
該方法主要用于表面活性陰離子和陽離子以及金屬絡合物的分離。
下面我們以離子交換色譜為例簡單介紹一下離子色譜的原理。
一事實上酸度下，樣品離子和固定相基團之間存在著相互作用，對于不同的樣品離子，這種作用的大小是不同的。因此在隨流動相通過色譜柱的過程中，作用力強的樣品離子保留時間要比作用力弱的離子長，經過一段時間后，就可以實現樣品的分離。
以陰離子的分離為例說明一下離子色譜的分離過程。
在色譜柱中，填充了無數的離子交換劑作為離子分離的固定相，固定相上吸附了很多陽離子。
充滿色譜柱的流動相為某種鹽的溶液，在沒有樣品進入時，流動相中的陰離子和固定相的陽離子保持平衡。
樣品中含有兩種待分離陰離子，基中體積較大的A與固定相的正電荷作用力較大，而體積較小的B作用力小。
在樣品進入色譜柱后，陰離子A、B與流動相陰離子一同前進，三種離子不斷的交替占據與固定相陽離子相吸的位置；樣品陰離子A與正電荷的作用力較大因而移動較慢，而B移動較快，從而實現了分離。
最終，因為流動相陰離子的數量有絕對優勢，所以樣品陰離子A、B都分流出色譜柱，對在不同時間流出色譜柱，對在不同時間流出色譜柱的樣品離子進行檢測，就可以知道樣品組分的種類與含量。