離子色譜儀的原理是基于離子交換樹脂上可離解的離子與流動相中具有相同電荷的溶質離子之間進行的可逆交換和分析物溶質對交換劑親和力的差別而被分離。適用于親水性陰、陽離子的分離。
例如幾個陰離子的分離，樣品溶液進樣之后，首先與分析柱的離子交換位置之間直接進行離子交換(即被保留在柱上)，如用NaOH作淋洗液分析樣品中的F-、Cl-和SO42-，保留在柱上的陰離子即被淋洗液中的OH-基置換并從柱上被洗脫。
對樹脂親和力弱的分析物離子先于對樹脂親和力強的分析物離子依次被洗脫，這就是離子色譜分離過程，淋出液經過化學抑制器，將來自淋洗液的背景電導抑制到小，這樣當被分析物離開進入電導池時就有較大的可準確測量的電導信號。
和一般的HPLC儀器一樣，離子色譜儀一般也是先做成一個個單元組件，然后根據分析要求將各所需單元組件組合起來。
基本的組件是流動相容器、高壓、進樣器、色譜柱、檢測器和數據處理系統。此外，可根據需要配置流動相在線脫氣裝置、自動進樣系統、流動相抑制系統、柱后反應系統和全自動控制系統等。
離子色譜儀的工作過程是:將流動相以穩定的流速(或壓力)輸送至分析體系，在色譜柱之前通過進樣器將樣品導入，流動相將樣品帶入色譜柱。
在色譜柱中各組分被分離，并依次隨流動相流至檢測器，抑制型離子色譜則在電導檢測器之前增加一個抑制系統，即用另一個高壓將再生液輸送到抑制器。
在抑制器中，流動相的背景電導被降低，然后將流出物導入電導檢測池，檢測到的信號送至數據系統記錄、處理或保存。非抑制型離子色譜儀不用抑制器和輸送再生液的高壓泵，因此儀器的結構相對要簡單得多，價格也要便宜很多。
