玻璃还可以通过化学离子交换来进行强化,化学离子交换是将玻璃置于盐浴中，通过离子交换增强表层结构的方法。
大碱金属离子在盐浴中“侵入”玻璃表层，取代小碱金属离子，由于两种离子交换产生的体积差，使得玻璃表面产生压缩应力，阻止或延缓微小裂纹向玻璃中心扩展，从而提高玻璃的机械强度。
化学强化可以在玻璃表面获得更高的压缩应力和压缩应力深度，尤其在适当的材料选择下，这一优势更加明显。
在相同规格的玻璃下，化学强化玻璃具有更高的机械强度。对于厚度小于2毫米的薄玻璃，化学强化的优势更为显著，几乎成为唯一有效的提高玻璃强度的方法。
化学强化工艺及其强化玻璃材料的进展化学强化工艺与玻璃材料的演变息息相关。早期的化学强化玻璃主要依赖于玻璃中的钠离子，通过传统的钾-钠单元离子交换来形成单层的压缩应力，其中最典型的代表是钠钙玻璃。
但是钠钙玻璃由于钠含量较低且玻璃网络结构完全由硅氧四面体构成，其离子交换能力有限，导致其压缩应力和深度较低。
高铝硅钠玻璃在钠钙玻璃的基础上增加了钠离子含量，并引入了具有更大网络结构的铝氧四面体。
这两者的改进提高了高铝硅钠玻璃的压缩应力水平，目前达到了约850 MPa左右，压缩应力深度也增加了许多倍，达到了约40微米。
最新的化学强化玻璃材料已经发展到钾钠铝硅玻璃阶段。这种玻璃通过引入钾离子，使强化工艺进一步发展为钠-钾的二元离子交换工艺。
通过钠-钾离子的迅速交换实现更深的离子交换深度，然后通过钾-钠交换产生高体积差，使得玻璃表面获得高压缩应力，最终在玻璃表面形成复合压缩应力。
各图展示了市面上相同厚度为0.8毫米的钠钙玻璃、高铝硅钠玻璃和钠铝硅玻璃的表面应力测量合成图。
