离子交换吸附是植物根部吸收矿质离子的第一阶段。离子吸附在根部细胞表面，根部细胞在吸收离子的过程中，同时进行离子的吸附和解吸附。这时，总有一部分离子被其他离子交换。由于细胞的吸附离子有交换性质，故称为交换吸附(exchange adsorption).根部之所以能进行交换吸附，是因为根部细胞的质膜表面有阴阳离子，其中主要是H+和HCO3-，这些离子主要是由呼吸放出的CO2和H2O生成的H2CO3所解离出来的。H+和HCO3-便迅速地与周围离子进行吸附交换，盐类离子即被吸附在细胞表面。这种吸附交换不需要代谢能量。吸附速度很快（几分之一秒），当吸附表面形成单分子层就达到极限，吸附速度与温度无关。因此植物根部细胞最初吸收离子的方式是属于非代谢性的交换吸附。