Atom natrium memiliki 11 proton dan 11 elektron. Ia perlu kehilangan satu elektron untuk mengisi kulit terluarnya. Ketika itu terjadi, ia menjadi ion natrium dengan 11 proton dan 10 elektron. Proton tambahan tersebut memberikan muatan positif bersih. Ion bermuatan positif disebut kation. Nama ini berasal dari kata Yunani yang berarti "turun", karena kation bermigrasi menuju katoda dalam elektrolisis.

Kation terbentuk ketika atom kehilangan elektron. Logam cenderung membentuk kation karena memiliki sedikit elektron valensi dan lebih mudah kehilangan elektron daripada memperolehnya. Natrium membentuk Na+, magnesium membentuk Mg2+, aluminium membentuk Al3+. Muatan bergantung pada berapa banyak elektron yang hilang oleh atom untuk mencapai konfigurasi yang stabil. Logam transisi dapat membentuk beberapa kation dengan muatan yang berbeda, seperti besi(II) dan besi(III).

Kation poliatomik adalah kelompok atom dengan muatan positif bersih. Amonium (NH4+) adalah contoh yang paling umum. Ia terbentuk ketika amonia menerima proton. Kation poliatomik lainnya termasuk hidronium (H3O+) dan merkuri(I) (Hg2^2+). Mereka berperilaku sebagai unit tunggal dalam reaksi.

Kation ada di mana-mana. Garam dapur adalah kation natrium yang berpasangan dengan anion klorida. Pupuk mengandung kation kalium dan kalsium. Tubuh manusia menggunakan kation kalsium untuk kontraksi otot dan sinyal saraf, kation natrium dan kalium untuk impuls saraf dan keseimbangan cairan, dan kation besi untuk transportasi oksigen. Keseimbangan kation dan anion sangat penting untuk kehidupan.