Çok atomlu iyon, birbirine bağlı iki veya daha fazla atomdan oluşan yüklü bir gruptur. Atomlar elektronları kovalent bağla paylaşırlar, ancak grubun tamamı net bir yüke sahiptir. Kimyasal reaksiyonlarda tek bir birim gibi davranır. Sülfat iyonu, SO4 2-, çok atomlu bir iyondur. Amonyum iyonu, NH4+, de öyledir.

Çok atomlu bir iyondaki atomlar bir arada kalır. Çözeltide ayrışmazlar. Sodyum sülfat suda çözündüğünde Na+ ve SO4 2- iyonlarına ayrılır. Sülfat iyonu bozulmadan kalır. Kükürt ve oksijen arasındaki bağlar kovalenttir. Yük, gruptaki elektron fazlalığından veya eksikliğinden kaynaklanır.

Yaygın çok atomlu iyonlar

• Nitrat: NO3-.
• Sülfat: SO4 2-.
• Karbonat: CO3 2-.
• Fosfat: PO4 3-.
• Amonyum: NH4+.
• Hidroksit: OH-.

İsimlendirme kalıpları takip eder. -at ile biten iyonlar daha fazla oksijen içerir. -it ile biten iyonlar daha az oksijen içerir. Nitrat, NO3-'tür. Nitrit, NO2-'dür. Per- ve hipo- ön ekleri daha fazla veya daha az oksijen atomunu gösterir. Klorat, ClO3-'tür. Perklorat, ClO4-'tür. Hipoklorit, ClO-'dur. Yaygın çok atomlu iyonları öğrenmek kimyada çok önemlidir. Asitlerde, bazlarda, tuzlarda ve tampon çözeltilerde bulunurlar. Çözünürlüğü, reaktiviteyi ve biyolojik işlevi belirlerler. Karbonat tampon sistemi kan pH'ını sabit tutar. Fosfat omurgası DNA'yı bir arada tutar. Çok atomlu iyonlar küçüktür, ancak her yerdedirler.