Um átomo é neutro quando tem números iguais de protões e eletrões. Ao adicionar ou remover um eletrão, o equilíbrio altera-se. O átomo transforma-se num ião, num átomo ou molécula com carga elétrica líquida. Ao perder um eletrão, obtém-se um catão com carga positiva. Ao ganhar um eletrão, obtém-se um anão com carga negativa. Os iões estão por todo o lado: na água do mar, no sangue, no ar, nas rochas.

Os iões formam-se quando os átomos ganham ou perdem eletrões para atingir uma configuração eletrónica estável, geralmente uma camada externa completa. Os metais tendem a perder eletrões e a formar cátions. Os não metais tendem a ganhar eletrões e a formar aniões. A carga é determinada pelo número de eletrões ganhos ou perdidos. O sódio perde um eletrão para se transformar em Na+. O cloro ganha um eletrão para se transformar em Cl-. O magnésio perde dois eletrões para se transformar em Mg2+. O oxigénio ganha dois eletrões para se tornar O2-.

Os iões poliatómicos são grupos de átomos com uma carga líquida. O nitrato (NO3-), o sulfato (SO4^2-), o fosfato (PO4^3-) e o amónio (NH4+) são exemplos comuns. Comportam-se como unidades individuais em reações químicas. São essenciais na biologia, na indústria e na química ambiental.

Os iões conduzem a eletricidade em solução. São a base dos eletrólitos, essenciais para a função nervosa, a contração muscular e o equilíbrio de fluidos. Formam ligações iónicas, criando sais e cristais. Estão envolvidos em reações ácido-base, reações de oxirredução e precipitação. O ião é um conceito fundamental em química.