Ένα άτομο νατρίου έχει 11 πρωτόνια και 11 ηλεκτρόνια. Πρέπει να χάσει ένα ηλεκτρόνιο για να γεμίσει την εξωτερική του στιβάδα. Όταν συμβεί αυτό, γίνεται ιόν νατρίου με 11 πρωτόνια και 10 ηλεκτρόνια. Το επιπλέον πρωτόνιο του δίνει ένα καθαρό θετικό φορτίο. Ένα θετικά φορτισμένο ιόν ονομάζεται κατιόν. Το όνομα προέρχεται από την ελληνική λέξη που σημαίνει κατεβαίνοντας, επειδή τα κατιόντα μεταναστεύουν προς την κάθοδο κατά την ηλεκτρόλυση.

Τα κατιόντα σχηματίζονται όταν τα άτομα χάνουν ηλεκτρόνια. Τα μέταλλα τείνουν να σχηματίζουν κατιόντα επειδή έχουν λίγα ηλεκτρόνια σθένους και τα χάνουν πιο εύκολα από ό,τι αποκτούν. Το νάτριο σχηματίζει Na+, το μαγνήσιο σχηματίζει Mg2+, το αλουμίνιο σχηματίζει Al3+. Το φορτίο εξαρτάται από το πόσα ηλεκτρόνια χάνει το άτομο για να φτάσει σε μια σταθερή διαμόρφωση. Τα μεταβατικά μέταλλα μπορούν να σχηματίσουν πολλαπλά κατιόντα με διαφορετικά φορτία, όπως ο σίδηρος(II) και ο σίδηρος(III).

Τα πολυατομικά κατιόντα είναι ομάδες ατόμων με καθαρό θετικό φορτίο. Το αμμώνιο (NH4+) είναι το πιο συνηθισμένο παράδειγμα. Σχηματίζεται όταν η αμμωνία δέχεται ένα πρωτόνιο. Άλλα πολυατομικά κατιόντα περιλαμβάνουν το υδρονίου (H3O+) και τον υδράργυρο (I) (Hg2^2+). Συμπεριφέρονται ως μεμονωμένες μονάδες στις αντιδράσεις.

Κατιόντα υπάρχουν παντού. Το επιτραπέζιο αλάτι είναι κατιόν νατρίου σε συνδυασμό με ανιόν χλωρίου. Τα λιπάσματα περιέχουν κατιόντα καλίου και ασβεστίου. Το ανθρώπινο σώμα χρησιμοποιεί κατιόντα ασβεστίου για τη μυϊκή συστολή και τη νευρική σηματοδότηση, κατιόντα νατρίου και καλίου για νευρικά ερεθίσματα και ισορροπία υγρών, και κατιόντα σιδήρου για τη μεταφορά οξυγόνου. Η ισορροπία κατιόντων και ανιόντων είναι απαραίτητη για τη ζωή.