离子交换法可以对稀土元素进行分离，然后制备高纯度的单一稀土元素。是以离子交换树脂作为固定相，含稀土离子的料液(一般为淋洗液)为活动相，通过离子交换树脂骨架上的官能团所带离子，与稀土离子淋洗液中的电荷相同的离子产生置换反应，然后将稀土离子吸附在树脂官能团上，树脂官能团自带的离子释放到稀土料液中(比如阳树脂的H离子或阴树脂的OH离子)，当树脂吸附饱满后，在用高浓度的HCl或NaOH溶液进行洗脱，因为离子交换是可逆的，所以吸附后洗脱并不困难。作为离子交换树脂在稀土元素离子吸附中的应用，最难的是将离子排代顺序接近的稀土离子进行有效分离，然后得到高纯度的单一稀土元素。这个问题也是我们作为全球最大稀土储有量国家，但高端稀土的出产及定价却被国外公司独占的关键所在，国内的出产工艺一般都采纳萃淋法，得到的纯度普遍不高，作为微量精制制取高纯度额稀土元素，离子交换法是首选。