Účelom extrakcie alebo odstránenia určitých iónov v roztoku je jednotková operácia patriaca do separačného procesu prenosu hmoty výmenou iónov v zriedenom roztoku s iónmi v činidle na výmenu tuhých iónov. Iontová výmena je reverzibilná ekvivalentná výmenná reakcia.
Už v roku 1850 sa zistilo fenomén iónovej výmeny pôdy absorbovanej amónnymi soľami, ale iónová výmena ako moderná separačná metóda sa uskutočňovala po umelom syntéze iónomeničových živíc v roku 1940 20. storočia. Spôsob a zariadenie prevádzky iónovej výmeny sú v podstate identické s adsorpciou, ale selektivita iónovej výmeny je vyššia, čo je vhodnejšie na separáciu a čistenie vysokej čistoty.
Iónová výmena sa používa predovšetkým na úpravu vody (zmäkčenie a čistenie), rafinovanie a odfarbenie roztoku (ako je cukor), extrakcia uránu a vzácnych kovov z minerálneho lúhovania, extrakcia antibiotikov z fermentačného bujónu a regenerácia drahých kovov z priemyselných odpadových vôd.
