एक परमाणु तब उदासीन होता है जब उसमें प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों की संख्या बराबर होती है। एक इलेक्ट्रॉन जोड़ने या हटाने से संतुलन बिगड़ जाता है। परमाणु आयन बन जाता है, यानी एक ऐसा परमाणु या अणु जिस पर कुल विद्युत आवेश होता है। एक इलेक्ट्रॉन खोने पर धनात्मक आवेश वाला धनायन बनता है। एक इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने पर ऋणात्मक आवेश वाला ऋणायन बनता है। आयन हर जगह मौजूद हैं: समुद्री जल में, आपके रक्त में, हवा में, चट्टानों में।

परमाणु स्थिर इलेक्ट्रॉन विन्यास प्राप्त करने के लिए इलेक्ट्रॉन ग्रहण या खोकर आयन बनाते हैं, आमतौर पर बाहरी कोश पूरी तरह भर जाता है। धातुएँ इलेक्ट्रॉन खोकर धनायन बनाती हैं। अधात्विक धातुएँ इलेक्ट्रॉन ग्रहण करके ऋणायन बनाती हैं। आवेश ग्रहण किए गए या खोए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या से निर्धारित होता है। सोडियम एक इलेक्ट्रॉन खोकर Na+ बन जाता है। क्लोरीन एक इलेक्ट्रॉन ग्रहण करके Cl- बन जाता है। मैग्नीशियम दो इलेक्ट्रॉन खोकर Mg2+ बन जाता है। ऑक्सीजन दो इलेक्ट्रॉन ग्रहण करके O2- बन जाता है।

बहुपरमाण्विक आयन परमाणुओं के ऐसे समूह होते हैं जिन पर कुल आवेश होता है। नाइट्रेट (NO₃⁻), सल्फेट (SO₄²⁻), फॉस्फेट (PO₄³⁻) और अमोनियम (NH₄⁺) इसके सामान्य उदाहरण हैं। रासायनिक अभिक्रियाओं में ये एकल इकाई के रूप में व्यवहार करते हैं। जीव विज्ञान, उद्योग और पर्यावरण रसायन विज्ञान में इनका महत्वपूर्ण योगदान है।

विलयनों में आयन विद्युत का संचालन करते हैं। ये इलेक्ट्रोलाइट्स का आधार हैं, जो तंत्रिका क्रिया, मांसपेशियों के संकुचन और द्रव संतुलन के लिए आवश्यक हैं। ये आयनिक बंध बनाकर लवण और क्रिस्टल बनाते हैं। ये अम्ल-क्षार रसायन, रेडॉक्स अभिक्रियाओं और अवक्षेपण में शामिल होते हैं। आयन रसायन विज्ञान की एक मूलभूत अवधारणा है।