Атомът е основна съставка на материята, която се състои от положително заредено ядро (ядро), заобиколено от облак от отрицателно заредени електрони. По дефиниция атомите са неутрални образувания, защото положителният заряд на ядрото се анулира от отрицателния заряд на електронния облак. Въпреки това, печалбата или загубата на електрон може да доведе до образуването на йон, известен също като зареден атом.
Елементът е пример за атом с фиксиран брой положителни протони в ядрото. Например натрият е елемент с 11 протона в ядрото и 11 електрона. Друг пример за елемент е въглеродът, който има шест протона в ядрото и шест електрона. И в двата случая тези елементи имат неутрален заряд. Атомът се зарежда, когато броят на протоните не е равен на броя на електроните. Например, ако елемент има шест протона, но само пет електрона, нетният заряд на елемента е +1. И обратно, ако елемент има шест протона, но седем електрона, тогава нетният заряд на елемента е -1. В действителност всички елементи са неутрални в естественото си състояние и това е печалбата или загубата на електрони, която определя техния заряд.
Електроните, които обграждат атомите, могат да седят само в добре дефинирани черупки. Всяка обвивка може да побере само фиксиран брой електрони и атомите са по-стабилни, когато тези черупки се запълнят. Възможно е да се предскаже кой заряд ще спечели атом, като се погледне как електроните седят около атома. Първата обвивка на атома може да побере само два електрона, втората обвивка може да побере осем електрона, а третата обвивка може да побере 16 електрона. Ако черупката е по-малка от половината, тогава е по-лесно за атома да загуби електрони, за да стане по-стабилен. В този случай атомът се превръща в положителен йон. Като алтернатива, ако черупката е повече от наполовина пълна, е по-лесно за атома да придобие електрони, за да стане по-стабилен. Това води до отрицателен йон.
Натрият има 11 електрона, които обикалят около ядрото. Първите две обвивки в натрия са пълни и само един електрон заема третата обвивка. Следователно за натрия е по-лесно да загуби електрон и да стане положителен.