Et natriumatom har 11 protoner og 11 elektroner. Det må miste ett elektron for å fylle det ytre skallet. Når det gjør det, blir det et natriumion med 11 protoner og 10 elektroner. Det ekstra protonet gir det en netto positiv ladning. Et positivt ladet ion kalles et kation. Navnet kommer fra det greske ordet som betyr å gå ned, fordi kationer migrerer mot katoden i elektrolyse.

Kationer dannes når atomer mister elektroner. Metaller har en tendens til å danne kationer fordi de har få valenselektroner og mister dem lettere enn de får. Natrium danner Na+, magnesium danner Mg2+, aluminium danner Al3+. Ladningen avhenger av hvor mange elektroner atomet mister for å oppnå en stabil konfigurasjon. Overgangsmetaller kan danne flere kationer med forskjellige ladninger, som jern(II) og jern(III).

Polyatomiske kationer er grupper av atomer med en netto positiv ladning. Ammonium (NH4+) er det vanligste eksemplet. Det dannes når ammoniakk aksepterer et proton. Andre polyatomiske kationer inkluderer hydronium (H3O+) og kvikksølv(I) (Hg2^2+). De oppfører seg som enkeltstående enheter i reaksjoner.

Kationer finnes overalt. Bordsalt er natriumkation parret med kloridanion. Gjødsel inneholder kalium- og kalsiumkationer. Menneskekroppen bruker kalsiumkationer for muskelkontraksjon og nervesignalering, natrium- og kaliumkationer for nerveimpulser og væskebalanse, og jernkationer for oksygentransport. Balansen mellom kationer og anioner er viktig for livet.