Suatu atom bersifat netral ketika memiliki jumlah proton dan elektron yang sama. Penambahan atau pengurangan elektron akan mengubah keseimbangan. Atom tersebut menjadi ion, yaitu atom atau molekul dengan muatan listrik bersih. Kehilangan elektron akan menghasilkan kation bermuatan positif. Mendapatkan elektron akan menghasilkan anion bermuatan negatif. Ion ada di mana-mana: di air laut, di darah, di udara, di bebatuan.

Ion terbentuk ketika atom memperoleh atau kehilangan elektron untuk mencapai konfigurasi elektron yang stabil, biasanya kulit terluar yang penuh. Logam cenderung kehilangan elektron dan membentuk kation. Nonlogam cenderung memperoleh elektron dan membentuk anion. Muatan ditentukan oleh jumlah elektron yang diperoleh atau hilang. Natrium kehilangan satu elektron menjadi Na+. Klorin memperoleh satu elektron menjadi Cl-. Magnesium kehilangan dua elektron menjadi Mg2+. Oksigen memperoleh dua elektron menjadi O2-.

Ion poliatomik adalah kelompok atom dengan muatan bersih. Nitrat (NO3-), sulfat (SO4^2-), fosfat (PO4^3-), dan amonium (NH4+) adalah contoh umum. Mereka berperilaku sebagai unit tunggal dalam reaksi kimia. Mereka sangat penting dalam biologi, industri, dan kimia lingkungan.

Ion menghantarkan listrik dalam larutan. Ion merupakan dasar elektrolit, yang penting untuk fungsi saraf, kontraksi otot, dan keseimbangan cairan. Ion membentuk ikatan ionik, menciptakan garam dan kristal. Ion terlibat dalam kimia asam-basa, reaksi redoks, dan pengendapan. Ion adalah konsep fundamental dalam kimia.