Et atom er en grundlæggende bestanddel af stof, der består af en positivt ladet kerne (kerne) omgivet af en sky af negativt ladede elektroner. Per definition er atomer neutrale enheder, fordi kernens positive ladning annulleres af den elektroniske skyes negative ladning. Gevinsten eller tabet af en elektron kan imidlertid føre til dannelsen af en ion, også kendt som et ladet atom.
Et element er et eksempel på et atom med et fast antal positive protoner i kernen. For eksempel er natrium et element med 11 protoner i kernen og 11 elektroner. Et andet eksempel på et element er kulstof, som har seks protoner i kernen og seks elektroner. I begge tilfælde har disse elementer en neutral ladning. Et atom bliver ladet, når antallet af protoner ikke svarer til antallet af elektroner. For eksempel, hvis et element har seks protoner, men kun fem elektroner, er elementets nettoladning +1. Omvendt, hvis et element har seks protoner men syv elektroner, er elementets nettoladning -1. I virkeligheden er alle elementer neutrale i deres naturlige tilstand, og det er gevinsten eller tabet af elektroner, der bestemmer deres ladning.
Elektronerne, der omgiver atomer, kan kun sidde i veldefinerede skaller. Hver skal kan kun rumme et fast antal elektroner, og atomerne er mere stabile, når disse skaller er fyldt. Det er muligt at forudsige, hvilken ladning et atom vil vinde ved at se på, hvordan elektronerne sidder omkring atomet. Den første skal af et atom kan kun rumme to elektroner, den anden skal kan rumme otte elektroner og den tredje skal kan rumme 16 elektroner. Hvis en skal er mindre end halvfuld, er det lettere for et atom at miste elektroner for at blive mere stabil. I dette tilfælde bliver atomet en positiv ion. Alternativt, hvis en skal er mere end halvfuld, er det lettere for et atom at få elektroner for at blive mere stabil. Dette fører til en negativ ion.
Natrium har 11 elektroner, der kredser om kernen. De første to skaller inden for natrium er fulde, og kun en elektron optager den tredje skal. Derfor er det lettere for natrium at miste en elektron og blive positiv.