ナトリウム原子は陽子11個と電子11個を持っています。最外殻電子を1個失う必要があります。電子を失うと、陽子11個と電子10個を持つナトリウムイオンになります。余分な陽子によって正の電荷を帯びます。正に帯電したイオンは陽イオンと呼​​ばれます。この名前は、ギリシャ語で「下へ」という意味の言葉に由来しています。これは、陽イオンが電気分解の際に陰極に向かって移動するためです。

陽イオンは、原子が電子を失うことで形成されます。金属は価電子が少なく、電子を得るよりも失う方が容易なため、陽イオンを形成しやすい傾向があります。ナトリウムはNa+、マグネシウムはMg2+、アルミニウムはAl3+を形成します。電荷は、原子が安定な配置になるために失う電子の数によって決まります。遷移金属は、鉄(II)や鉄(III)のように、異なる電荷を持つ複数の陽イオンを形成することがあります。

多原子陽イオンとは、正味の正電荷を持つ原子の集まりです。最も一般的な例はアンモニウムイオン（NH4+）です。これはアンモニアがプロトンを受け取ることで生成されます。その他の多原子陽イオンには、ヒドロニウムイオン（H3O+）や水銀イオン（I）（Hg2^2+）などがあります。これらは反応において単一の単位として振る舞います。

陽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。肥料にはカリウム陽イオンとカルシウム陽イオンが含まれています。人体は、筋肉の収縮と神経伝達にカルシウム陽イオンを、神経インパルスと体液バランスにナトリウム陽イオンとカリウム陽イオンを、酸素輸送に鉄陽イオンを利用しています。陽イオンと陰イオンのバランスは生命にとって不可欠です。