Ion poliatomik adalah kelompok bermuatan yang terdiri dari dua atom atau lebih yang terikat bersama. Atom-atom tersebut berbagi elektron secara kovalen, tetapi kelompok secara keseluruhan memiliki muatan bersih. Ia berperilaku sebagai satu kesatuan dalam reaksi kimia. Ion sulfat, SO4 2-, adalah ion poliatomik. Begitu pula ion amonium, NH4+.

Atom-atom dalam ion poliatomik tetap bersama. Mereka tidak terdisosiasi dalam larutan. Ketika natrium sulfat larut dalam air, ia terpisah menjadi Na+ dan SO4 2-. Ion sulfat tetap utuh. Ikatan antara sulfur dan oksigen adalah kovalen. Muatan berasal dari kelebihan atau kekurangan elektron dalam gugus tersebut.

Ion poliatomik umum

• Nitrat: NO3-.
• Sulfat: SO4 2-.
• Karbonat: CO3 2-.
• Fosfat: PO4 3-.
• Amonium: NH4+.
• Hidroksida: OH-.

Penamaan mengikuti pola. Ion yang berakhiran -ate memiliki lebih banyak oksigen. Ion yang berakhiran -ite memiliki lebih sedikit oksigen. Nitrat adalah NO3-. Nitrit adalah NO2-. Awalan per- dan hypo- menunjukkan lebih banyak atau lebih sedikit atom oksigen. Klorat adalah ClO3-. Perklorat adalah ClO4-. Hipoklorit adalah ClO-. Mempelajari ion poliatomik umum sangat penting dalam kimia. Ion-ion ini muncul dalam asam, basa, garam, dan larutan penyangga. Ion-ion ini menentukan kelarutan, reaktivitas, dan fungsi biologis. Sistem penyangga karbonat menjaga pH darah tetap stabil. Rantai fosfat menyatukan DNA. Ion poliatomik berukuran kecil, tetapi ada di mana-mana.