环境分析是离子色谱仪最重要的应用领域之一：可分为水、土壤和空气分析。 离子色谱在环境分析化学中应用的主要焦点是水中各种阴阳离子的定性和定量分析。 离子色谱法还可用于分析天然卤水中的离子，包括海水、地下卤水、地热卤水和高盐度地下水。 由于其大规模的工业用途和极强的毒性，环境中各种样品中氰化物的测定非常重要。 在迄今为止为氰化物和硫化物开发的所有分析方法中，必要的第一步是去除干扰物。 使用离子色谱法，氰化物和硫化物可以同时分离和测量。 多磷酸盐因其螯合和分散特性而广泛用于工业水处理应用。 螯合剂如腈三乙酸 (NTA) 和乙二胺四乙酸 (EDTA) 也可以通过与聚膦酸盐相同的方法快速测定。 除了常见的无机阴离子和阳离子之外， 六价铬是一种有毒形式的铬，必须在制造废物中对其进行监测。 在柱后添加二苯卡巴肼的离子色谱法可能是可用于测定六价铬的最具体和最灵敏的方法之一。 通过消毒过程进行水处理被认为是 20 世纪一项重大的公共卫生成就。 因此，水污染物的鉴别方法已经从微生物转向化学。
饮用水中鉴定出的化学物质数量呈指数增长； 然而，在数百人中，很少有人研究或记录了它们对健康影响的证据。 近十年来，利用臭氧处理饮用水以改善口感和气味，去除有机和无机微污染物越来越受欢迎。 在 80 年代初期，人们清楚地认识到臭氧在饮用水处理中的应用不仅会导致含氧化合物的形成，还会导致溴化物的形成； 还形成溴化有机化合物和溴酸盐。 最近，溴酸盐已成为最重要的无机卤氧化物副产物，必须控制其在饮用水中的浓度。 此外，感兴趣和高级研究的主题是亚氯酸盐和氯酸盐12。 全球和国家机构继续致力于监测饮用水中的溴酸盐、亚氯酸盐和氯酸盐含量，以建立适当的监管限制。 溴酸盐问题还涉及瓶装水。 对于许多人来说，瓶装水已成为比自来水更健康的选择，因为他们认为瓶装水含有较少的污染物，或者他们不喜欢氯化自来水的味道。
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