塩素原子は陽子17個と電子17個を持っています。最外殻電子が1個足りないため、その電子が加わると、陽子17個と電子18個を持つ塩化物イオンになります。この余分な電子によって、塩素原子は負の電荷を帯びます。負の電荷を帯びたイオンは陰イオンと呼ばれます。陰イオンという名前は、ギリシャ語で「上昇する」という意味の言葉に由来しており、電気分解において陰イオンが陽極に向かって移動することに由来しています。
陰イオンは、原子が電子を獲得することで形成されます。非金属は、最外殻電子がほぼ満たされており、電子を失うよりも獲得する方が容易なため、陰イオンを形成しやすい傾向があります。酸素は酸化物陰イオンO2-を形成し、硫黄は硫化物陰イオンS2-を形成し、窒素は窒化物陰イオンN3-を形成します。電荷は、原子が安定した電子配置になるために必要な電子の数によって決まります。
多原子陰イオンは、正味の負電荷を持つ原子の集まりです。硝酸イオン（NO3-）、硫酸イオン（SO4^2-）、炭酸イオン（CO3^2-）、リン酸イオン（PO4^3-）などが一般的な例です。これらは電荷を帯びた安定した単位であり、グループとして反応に関与します。生物学、産業、環境化学において不可欠な存在です。
陰イオンは至るところに存在します。食塩はナトリウム陽イオンと塩化物陰イオンの組み合わせです。重曹はナトリウム陽イオンと重炭酸陰イオンの組み合わせです。溶液中の陽イオンと陰イオンのバランスによって、電気伝導率とpHが決まります。人体においては、陰イオンと陽イオンのバランスが体液バランス、神経機能、酸塩基平衡の維持に重要な役割を果たしています。
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