Un átomo es neutro cuando tiene el mismo número de protones y electrones. Si se añade o se elimina un electrón, el equilibrio se altera. El átomo se convierte en un ion, un átomo o molécula con una carga eléctrica neta. Si se pierde un electrón, se obtiene un catión con carga positiva. Si se gana un electrón, se obtiene un anión con carga negativa. Los iones están por todas partes: en el agua de mar, en la sangre, en el aire, en las rocas.

Los iones se forman cuando los átomos ganan o pierden electrones para alcanzar una configuración electrónica estable, generalmente una capa externa completa. Los metales tienden a perder electrones y formar cationes. Los no metales tienden a ganar electrones y formar aniones. La carga está determinada por el número de electrones ganados o perdidos. El sodio pierde un electrón y se convierte en Na+. El cloro gana uno y se convierte en Cl-. El magnesio pierde dos y se convierte en Mg2+. El oxígeno gana dos y se convierte en O2-.

Los iones poliatómicos son grupos de átomos con una carga neta. El nitrato (NO₃⁻), el sulfato (SO₄²⁻), el fosfato (PO₄³⁻) y el amonio (NH₄⁺) son ejemplos comunes. Se comportan como unidades individuales en las reacciones químicas. Son esenciales en biología, industria y química ambiental.

Los iones conducen la electricidad en disolución. Son la base de los electrolitos, esenciales para la función nerviosa, la contracción muscular y el equilibrio de líquidos. Forman enlaces iónicos, creando sales y cristales. Intervienen en la química ácido-base, las reacciones redox y la precipitación. El ion es un concepto fundamental en química.