离子交换层析是目前在生物大分子纯化中应用广泛的方法之一。离子交换层析依附于离子交换填料使用。离子交换填料也称为离子交换介质，由基质和配基组成。目前主流的离子交换填料有deae,cm,q,sp,anx,mma,mmc.离子交换填料已有70多年的历史，目前离子交换填料也呈现出多样性，主要是其基质的种类越来越多，不同基质的离子交换填料其性能差别很大，下面就分别介绍下主要的离子交换介质及其特点。
一、交联纤维素基质离子交换填料
20世纪50年代中期，sober和peterson合成cm纤维素和deae纤维素，是用于生物大分子分离早的离子交换填料之一。比较典型的代表是de52和cm52。市场主要以无定行的居多且大多是干粉状态，使用前需要溶胀。目前使用的越来越少，趋于淘汰。
特点：耐压性小，流速小，趋于淘汰。
二、交联葡聚糖基质离子交换填料
葡聚糖基质离子交换填料是以葡聚糖凝胶(sephadex)g25和g50为基质，连接不同的离子交换配基构成。比较典型的是deaesephadexa-50和cmsephadexc-50，市售产品也多以干粉状态，使用前需要溶胀，且溶胀系数较大，c-50溶胀倍数一般大于25倍。由于其孔径较小，耐压性较差，目前也趋于淘汰状态。在起源比较早的生物制品厂使用的比较多。
特点：耐压性差，排阻极限小，使用范围窄，趋于淘汰。
三、高分子聚合物离子交换填料
高分子聚合物离子交换填料的品种比较多，有专门用来分离小分子的树脂，也有用来分离纯化蛋白的聚合物离子交换填料。分离蛋白的聚合物离子交换填料代表的有tskgelsp-5pw和tskgeldeae-5pw,市场上聚合填料种类比较多，有单分散的，也有不是单分散球形的，因其亲水性比多糖要差，目前大多在其表面进行亲水性处理。聚合物离子交换填料有很高的耐压性和均一的球径，相比多糖基质的离子交换填料，其生物相容性，回收率方面略差一些，特别是在疫苗等超大分子纯化时差异更大。聚合物基质离子交换填料在多肽及其它小分子物质纯化中广泛使用。
特点：耐压性高，流速大，生物相容性略差。