Polyatomový ion je nabitá skupina dvou nebo více atomů vázaných dohromady. Atomy sdílejí elektrony kovalentně, ale skupina jako celek má celkový náboj. V chemických reakcích se chová jako jedna jednotka. Síranový ion, SO4 2-, je polyatomový ion. Stejně tak amonný ion, NH4+.

Atomy v polyatomovém iontu zůstávají pohromadě. V roztoku nedisociují. Když se síran sodný rozpustí ve vodě, rozdělí se na Na+ a SO4 2-. Síranový ion zůstává neporušený. Vazby mezi sírou a kyslíkem jsou kovalentní. Náboj pochází z nadbytku nebo nedostatku elektronů ve skupině.

Běžné polyatomické ionty

• Dusičnan: NO3-.
• Síran: SO4 2-.
• Uhličitan: CO3 2-.
• Fosforečnan: PO4 3-.
• Amonný ion: NH4+.
• Hydroxid: OH-.

Pojmenování se řídí vzorci. Ionty končící na -át mají více kyslíku. Ionty končící na -it mají méně kyslíku. Dusičnan je NO3-. Dusitan je NO2-. Předpony per- a hypo- označují více nebo méně atomů kyslíku. Chlorečnan je ClO3-. Chloristan je ClO4-. Chlornan je ClO-. Znalost běžných polyatomických iontů je v chemii zásadní. Vyskytují se v kyselinách, zásadách, solích a pufrech. Určují rozpustnost, reaktivitu a biologickou funkci. Uhličitanový pufrovací systém udržuje stabilní pH krve. Fosfátový řetězec drží DNA pohromadě. Polyatomické ionty jsou malé, ale jsou všude.