環境分析是離子色譜儀最重要的應用領域之一：可分為水、土壤和空氣分析。 離子色譜在環境分析化學中應用的主要焦點是水中各種陰陽離子的定性和定量分析。 離子色譜法還可用于分析天然鹵水中的離子，包括海水、地下鹵水、地熱鹵水和高鹽度地下水。 由于其大規模的工業用途和極強的毒性，環境中各種樣品中氰化物的測定非常重要。 在迄今為止為氰化物和硫化物開發的所有分析方法中，必要的第一步是去除幹擾物。 使用離子色譜法，氰化物和硫化物可以同時分離和測量。 多磷酸鹽因其螯合和分散特性而廣泛用于工業水處理應用。 螯合劑如腈三乙酸 (NTA) 和乙二胺四乙酸 (EDTA) 也可以通過與聚膦酸鹽相同的方法快速測定。 除了常見的無機陰離子和陽離子之外， 六價鉻是一種有毒形式的鉻，必須在制造廢物中對其進行監測。 在柱後添加二苯卡巴肼的離子色譜法可能是可用于測定六價鉻的最具體和最靈敏的方法之一。 通過消毒過程進行水處理被認為是 20 世紀一項重大的公共衛生成就。 因此，水污染物的鑒别方法已經從微生物轉向化學。
飲用水中鑒定出的化學物質數量呈指數增長； 然而，在數百人中，很少有人研究或記錄了它們對健康影響的證據。 近十年來，利用臭氧處理飲用水以改善口感和氣味，去除有機和無機微污染物越來越受歡迎。 在 80 年代初期，人們清楚地認識到臭氧在飲用水處理中的應用不僅會導緻含氧化合物的形成，還會導緻溴化物的形成； 還形成溴化有機化合物和溴酸鹽。 最近，溴酸鹽已成為最重要的無機鹵氧化物副産物，必須控制其在飲用水中的濃度。 此外，感興趣和高級研究的主題是亞氯酸鹽和氯酸鹽12。 全球和國家機構繼續緻力于監測飲用水中的溴酸鹽、亞氯酸鹽和氯酸鹽含量，以建立适當的監管限制。 溴酸鹽問題還涉及瓶裝水。 對于許多人來說，瓶裝水已成為比自來水更健康的選擇，因為他們認為瓶裝水含有較少的污染物，或者他們不喜歡氯化自來水的味道。
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