离子交换法及新发展起来的萃淋树脂萃取色层法分离稀土元素，可以得到纯度很高的产品。1958年我国成功地完成了从独居石中提取稀土元素和分离出15个高纯单一稀元素的工作，当时采用的分离技术主要是离子交换法和分级结晶法。
常用的阳离子交换树脂是磺酸基阳离子交换树脂，它带有具有离子交换能力的活性基——SO3H。活性基所以具有交换能力，是因为它有固定在树脂骨架上的阴离子基和结合着能够游离的阳离子，可以同溶液中阳离子发生交换作用。活性基具有亲水性，干燥的树脂遇水则膨胀，此时活性基将产生特有的离解成固定在树脂上的阴离子和游离的阳离子。即一SO-3H+。当溶胀的阳离子交换树脂与电解质溶液接触时，活性基离子化，游离出来的阳离子与溶液中的阳离子发生交换反应。