離子交換劑分為無機質和有機質兩類。無機質主要是沸石，有機質有磺化煤和離子交換樹脂。沸石有天然沸石和合成沸石。天然沸石是最早應用的無機離子交換劑，是含有水的鈉、鈣以及鋇、鍶、鉀等硅鋁酸的鹽類。色淺，具玻璃光澤，是陽離子交換劑。除天然產品外,也有人工制成的合成沸石。它的交換容量低,在酸中不穩定，不能作氫離子交換，曾用于水的軟化。由于無機離子交換劑耐高溫和輻照，研制出鋯氧、鉻氧和鈦氧等的磷酸鹽或鎢酸鹽構成的陽離子交換劑，它們的交換容量高，應用于核工業中。
磺化煤
是煙煤用濃硫酸磺化的產物，是陽離子交換劑，含有磺酸基、羧基和酚羥基，用于水的脫堿軟化。磺化煤價廉，但性能隨煤種而異，交換容量較低，性脆易碎，不耐磨耗。
離子交換樹脂
大都是苯乙烯與二乙烯苯的共聚物（見聚合物），也有的是丙烯酸系的共聚物或苯酚甲醛的縮聚物。離子交換樹脂按它的交換基團分成陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂兩大類：陽離子交換樹脂又分為強酸性與弱酸性，前者具有的磺酸基交換基團，適用于所有的酸性溶液,后者則是羧基、膦酸基或酚羥基,僅能用于中性至堿性溶液，但交換容量大，容易再生。陰離子交換樹脂又分為強堿性與弱堿性，前者帶有季胺基，適用于所有堿度的溶液，還能交換吸附弱酸；后者帶有叔胺基或仲胺基，僅能用于中性至酸性溶液，但交換容量大，容易再生。離子交換樹脂按物理結構又分為凝膠型和大孔型，前者是外觀透明的均相凝膠結構，離子通過基體的大分子鏈間孔隙,才能擴散到交換基團附近,只適用于交換一般無機離子。此外，還有大孔離子交換樹脂,在它的顆粒內有毛細孔道，具有非均相凝膠結構,適用于交換分子量較大的有機離子。近年為適應生物化學工程的需要，在葡聚糖或纖維素上引入交換基團，用于提取多肽、核酸等物質。