Et natriumatom har 11 protoner og 11 elektroner. Det skal miste én elektron for at fylde sin ydre skal. Når det sker, bliver det til en natriumion med 11 protoner og 10 elektroner. Den ekstra proton giver det en positiv nettoladning. En positivt ladet ion kaldes en kation. Navnet kommer fra det græske ord, der betyder at gå ned, fordi kationer migrerer mod katoden under elektrolyse.

Kationer dannes, når atomer mister elektroner. Metaller har en tendens til at danne kationer, fordi de har få valenselektroner og mister dem lettere, end de får. Natrium danner Na+, magnesium danner Mg2+, aluminium danner Al3+. Ladningen afhænger af, hvor mange elektroner atomet mister for at nå en stabil konfiguration. Overgangsmetaller kan danne flere kationer med forskellige ladninger, såsom jern(II) og jern(III).

Polyatomiske kationer er grupper af atomer med en positiv nettoladning. Ammonium (NH4+) er det mest almindelige eksempel. Det dannes, når ammoniak optager en proton. Andre polyatomiske kationer omfatter hydronium (H3O+) og kviksølv(I) (Hg2^2+). De opfører sig som enkeltstående enheder i reaktioner.

Kationer er overalt. Bordsalt er natriumkation parret med kloridanioner. Gødning indeholder kalium- og calciumkationer. Menneskekroppen bruger calciumkationer til muskelkontraktion og nervesignalering, natrium- og kaliumkationer til nerveimpulser og væskebalance og jernkationer til ilttransport. Balancen mellem kationer og anioner er afgørende for livet.