Az ionok és a membránok közös története 1953-ig nyúlik vissza, amikor W. Juda és W.A. MacRea, az Ionics Incorporation munkatársa szabadalmat nyújtottak be „Ion exchange materials and method of making and using the same” címmel (US 2, 636, 8519), amelyben szulfonsav csoportokat tartalmazó, ionos karakterű polimer membrán készítési módját írták le. A membránok anyagába juttatott vagy felületére rögzített ionok és ellenionjaik – az ioncserélő gyantákhoz hasonlóan ioncserére (is) képesek, ezért ezeket ioncserélő membránoknak hívták. Itt is megkülönböztethetünk anion és kation cserélő membránokat. Az ionos (ioncserélő) membránok szerkezetileg lehetnek heterogének és homogének, ezek előállítása alapvetően különbözik. A heterogén membránokat ioncserélő gyanta és filmképző polimer összekeverésével készítik, a keverékből filmet öntve. Homogén membránok esetén a már kész polimer filmhez illesztik az ionos csoportot kémiai kötéssel.