Ion đa nguyên tử là một nhóm mang điện tích gồm hai hoặc nhiều nguyên tử liên kết với nhau. Các nguyên tử chia sẻ electron bằng liên kết cộng hóa trị, nhưng toàn bộ nhóm mang điện tích tổng cộng. Nó hoạt động như một đơn vị duy nhất trong các phản ứng hóa học. Ion sunfat, SO4²⁻, là một ion đa nguyên tử. Ion amoni, NH4⁺, cũng vậy.

Các nguyên tử trong ion đa nguyên tử liên kết với nhau. Chúng không phân ly trong dung dịch. Khi natri sunfat hòa tan trong nước, nó tách thành Na+ và SO42-. Ion sunfat vẫn giữ nguyên cấu trúc. Liên kết giữa lưu huỳnh và oxy là liên kết cộng hóa trị. Điện tích xuất phát từ sự dư thừa hoặc thiếu hụt electron trong nhóm.

Các ion đa nguyên tử phổ biến

• Nitrat: NO3-.
• Sulfat: SO4 2-.
• Cacbonat: CO3 2-.
• Photphat: PO4 3-.
• Amoni: NH4+.
• Hiđroxit: OH-.

Cách đặt tên tuân theo các quy tắc. Các ion kết thúc bằng -ate có nhiều nguyên tử oxy hơn. Các ion kết thúc bằng -ite có ít nguyên tử oxy hơn. Nitrat là NO3-. Nitrit là NO2-. Tiền tố per- và hypo- chỉ số lượng nguyên tử oxy nhiều hay ít hơn. Clorat là ClO3-. Perclorat là ClO4-. Hypoclorit là ClO-. Việc học các ion đa nguyên tử phổ biến là rất cần thiết trong hóa học. Chúng xuất hiện trong axit, bazơ, muối và dung dịch đệm. Chúng quyết định độ tan, khả năng phản ứng và chức năng sinh học. Hệ đệm cacbonat giữ cho độ pH của máu ổn định. Khung phosphat giữ cho DNA liên kết với nhau. Các ion đa nguyên tử nhỏ nhưng chúng có mặt ở khắp mọi nơi.