离子色谱是一种分离分析方法，因此分离系统是离子色谱的核心和基础。而离子色谱柱是离子色谱仪的“心脏”，它要求柱效高、选择性好、分析速度快等。离子色谱是一种离子交换色谱，为高效液相色谱的一种，但柱填料和分离机理有其自身特点，离子色谱柱的研究也是离子色谱领域的一个热点课题。离子色谱柱填料的粒度一般在5-25μm，比高效液相色谱的柱填料略大，因此其压力比高效液相色谱的要低，其颗粒一般为单分散，而且呈球状。

(1)高分子聚合物填料

离子色谱中使用得最广泛的填料是苯乙烯-二乙烯苯共聚物。其中阳离子交换柱一般采用磺酸或羧酸功能基，阴离子交换柱填料则采用季铵功能基或叔胺功能基。离子排斥柱填料主要为磺化的苯乙烯-二乙烯苯共聚物，这类离子交换树脂可在pH0-14范围内使用。如果采用高交联度的材料来改进，还可兼容有机溶剂，以抗有机污染。一般来说，离子交换型色谱柱的交换容量均很低。

(2)硅胶型离子色谱填料

该填料采用多孔二氧化硅制得，是用于阴离子交换色谱法的典型薄壳型填料。它是用含季铵功能基的甲基丙烯十醇酯涂渍在二氧化硅微球上表面的。阳离子交换树脂是用相对分子质量低的磺化氟碳聚合物涂渍在二氧化硅微粒上制备的或在二氧化硅微粒上接枝马来酸和丁二酸功能基。这类填料的pH使用范围为2-8，一般用于单柱型离子色谱柱中。

(3)色谱柱结构

一般离子色谱分析柱内径为4mm或4.6mm，长度为100-250mm，柱子两头采用紧固螺钉。高档仪器特别是阳离子色谱柱一般采用聚四氟乙烯材料，以防止金属对测定的干扰。

随着离子色谱的发展，细内径柱受到人们的重视，2mm柱不仅可以使溶剂消耗量减少，而且对于同样的进样量，灵敏度可以提高4倍。
离子色谱柱的生产厂家少，品种比液相少得多，分析柱的价格是普通HPLC分析柱的数倍。