1、可裝配成電滲析器而用于苦咸水的淡化和鹽溶液的濃縮。
2、也可應用于甘油、聚乙二醇的除鹽，分離各種離子與放射性元素、同位素，分級分離氨基酸等。
3、在有機和無機化合物的純化、原子能工業中放射性廢液的處理與核燃料的制備，以及燃料電池隔膜與離子選擇性電極中，也都采用離子交換膜。
4、離子交換膜在膜技術領域中占有重要的地位，它對仿生膜研究也將起重要作用
陽離子交換膜是對陽離子有選擇作用的膜，通常是磺酸型的，帶有固定基團和可解離的離子，如鈉型磺酸型固定基團是磺酸根，解離離子是鈉離子。陽離子交換膜可以看作是一種高分子電解質，由于陽膜帶負電荷，雖然原來的解離正離子受水分子作用解離到水中，但在膜外通電通過電場作用，帶有正電荷的陽離子就可以通過陽膜，而陰離子因為同性排斥而不能通過，所以具有選擇透過性。
制備方法
陽離子交換膜的制備一般采用兩種方法：第一是膜本體的修飾，主要是通過調整工藝參數(特別是交聯度)制造一個合適的單極膜，在與酸和金屬二價鹽混合溶液接觸時，質子的通量高于金屬離子的通量；第二是膜表面處理，包括增加膜表面致密性和在陽膜的表面上沉積一薄的陰離子交換層，產生正電荷，因此產生一個電斥力屏障限制其他價態陽離子相對的滲透。如略增加交聯劑，二價離子相對于一價離子的選擇性降低。
改性方法
摻雜改性
摻雜改性是借助添加劑的某些特定優勢來提高膜的選擇透過性。盡管聚電解質會堵塞膜孔道，但是具有更大水合半徑的離子能通過膜，這也表明斥力的不同會對離子的遷移產生顯著的影響。用聚醚醚酮、聚醚砜等制備的復合膜具有較低的電阻和良好的單價選擇性能。以聚苯胺為功能材料制得改性有機-無機復合膜，并將其應用于單價離子選擇性分離體系。結果表明，混合膜對Na+遷移的影響并不明顯，但對離子的截留率大大提高。用化學法聚合苯胺制備的復合膜，考察了時間對離子交換容量和選擇性的影響，得出在長時間聚合條件下，聚苯胺會發生降解，只有在膜表面的改性層足夠薄和表面足夠平的情況下，分離效率才會提高。
表面改性
表面改性是指對離子交換膜進行粒子轟擊或者輻射等方法使膜的表面形成一層改性層或增加膜表面的作用基團來提高膜的選擇透過性。近年來，膜表面改性包括：電沉積表面改性、光化學反應法表面改性、浸漬法表面改性。這些方法都是在已有的基膜的基礎上，對膜表面的物理一化學性質進行修飾。