離子交換色譜法的保留行為和選擇性與被分離的離子、離子交換劑以及流動相的性質等有關。離子交換劑對不同離子的交換選擇性不同，一般來說，離子的價數越高，原子序數越大，水和離子半徑約小，則該離子在離子交換劑上的選擇性系數就越大。例如，強酸型陽離子交換樹脂對陽離子的選擇性系數順序為：
Fe3+〉Al2+〉Ba2+》Pb2+〉Sr2+〉Ca2+〉Ni2+〉Cd2+》Cu2+》Co2+》Mg2+》Zn2+》Mn2+〉Ag+〉Cs〉Rb+〉K+》NH4+〉Na+〉H+〉Li+。
弱酸型陽離子交換樹脂的基團（如一COOH）的離解受溶液中H+抑制，所以H+在該類樹脂上的保留能力很強，甚至大于二價、三價陽離子。
強堿型陰離子交換樹脂對陰離子的選擇性系數順序為：檸檬酸根〉PO43-〉SO42-〉I-〉NO3-〉SCN-〉NO2-〉Cl-〉HCO3-〉CH3COO-〉OH-〉F-。
離子的保留還受流動相的組成和pH值的影響：交換能力強、選擇性系數大的離子組成的流動相具有強的洗脫能力。流動相的離子強度增大，其洗脫能力增強，使組分的保留值降低。強離子交換樹脂的交換容量在很寬的范同內不隨流動相的pH值變化。pH值的調節主要體現其對弱電解質離解的控制，溶質的離解受到抑制，其保留時間變短。因此，pH值的變化，對弱離子交換樹脂的交換能力影響較大。