这是一种利用不同化合物分子或离子间的同位素交换反应分离同位素的方法。

这是一种利用不同化合物分子或离子间的同位素交换反应分离同位素的方法。精馏也是同位素交换过程，不过是同种化合物气液两相中同位素交换，而化学交换法涉及到不同分子之间的同位素交换，而且可以有各种不同的物态形式：气-汽，气-液，液-液，气-固，液-固等。离子交换色谱法是化学交换法的一种，不同之处在于两相交换过程在固相（离子交换树脂）和液相（水溶液）之间进行，是固-液交换。

化学交换分离法工艺是以所需分离的同位素离子由于其质量不同，它们以不同的速率穿过化学“膜”。有2种方法可以实现这种分离：一是由法国开发的溶剂萃取法，二是日本采用的离子交换法。法国的工艺是将萃取塔中2种不互溶的液体混和，由此产生类似于摇晃1瓶油水混合液的结果。日本的离子交换工艺则需要使用一种水溶液和一种精细粉状树脂来实现树脂对溶液的缓慢过滤。