根据三种不同分离机理，离子色谱可分为高效离子交换色谱（简称HPIC），离子排斥色谱（简称HPIEC）和离子对色谱（简称MPIC）。用于三种分离方式的柱填料的树脂骨架基本上都是苯乙烯 - 二乙烯基苯的共聚物，但树脂的离子交换容量各不相同。HPIC用低容量的离子交换树脂（0.01 - 0.50mmol/g），"?(@)用高容量的树脂（3-5mmol/g），MPLC用不含离子交换基团的多孔树脂。三种分离方式各基于不同分离机理。HPLC的分离机理主要是离子交换，HPLEC主要为离子排斥，而MPLC则主要基于吸附和离子对的形成。
    1. 离子交换色谱（HPIC）
    方法基于流动相和连接到固定相上的离子交换基团之间发生的离子交换过程。对高极化度的离子，分离机理中还包括非离子的吸附过程。离子交换色谱主要用于有机和无机阴离子和阳离子的分离。离子交换功能基为季铵基的树脂用作阴离子分离，为磺酸基和羧酸基的树脂用作阳离子分离。

    2. 离子排斥色谱（HPIEC）
    离子排斥色谱的分离机理包括Donnan排斥，空间排阻和吸附过程。固定相主要是高容量的总体磺化的聚苯乙烯. 二乙烯基苯阳离子交换树脂。离子排斥色谱主要用于有机酸、无机弱酸和醇类的分离。HPIEC的一个特别的优点是可用于弱的无机酸和有机酸与在高的酸性介质中完全离解的强酸的分离。强酸不被保留，在死体积被洗脱。
    3. 离子对色谱（MPIC）
离子对色谱的主要分离机理是吸附，其固定相主要是弱极性和高表面积的中性多孔聚苯乙烯二乙烯基苯树脂和弱极性的辛烷或十八烷基键合的硅胶两类。分离的选择性主要由流动相决定。有机改进剂和离子对试剂的选择取决于待测离子的性质。离子对色谱主要用于表面活性的阴离子和阳离子以及金属络合物的分离。
    4. 其他分离方法
    除上述三种主要的分离方式之外，反相液相色谱（RPLC）用于极性和离子型化合物的分离也越来越普遍。例如以离子抑制方式在化学键合的十八烷基固定相上分离长链脂肪酸；以磷酸缓冲溶液作淋洗液，在化学键合的氨丙基固定相（aminopropyl）上分离食品样品中NO₃^-和Br^- 。