En ion er et atom, der enten har en positiv eller negativ ladning på grund af forskellige antal protoner og elektroner. En polyatomisk ion er derfor et ladet molekyle sammensat af mindst to kovalent bundne atomer. Et flertal af polyatomiske ioner udviser en negativ ladning, da de har ekstra elektroner, som de bruger til at danne ionbindinger med andre molekyler. Der er et stort antal ioniske forbindelser dannet ved binding af en polyatomisk ion og et metal; der er imidlertid flere mere almindelige forbindelser, der giver fremragende eksempler på de typer forbindelser, der indeholder polyatomiske ioner.
Natriumhydroxid
Natriumhydroxid (NaOH) er en meget almindelig ionforbindelse sammensat af en natriumion og en hydroxidpolyatomisk ion. Hydroxidionen består af et brintmolekyle bundet kovalent til et iltmolekyle, hvilket resulterer i en samlet minus en ladning på grund af en ekstra elektron. Således vil denne polyatomiske ion let donere den ekstra elektron til et andet atom. Natriumionen har i sig selv en positiv ladning og har brug for en ekstra elektron. Derfor dannes en ionbinding mellem den polyatomiske ion og natriumionen, da elektronen doneres til natriumatomet, hvilket giver natriumhydroxidforbindelsen en samlet neutral ladning.
Calciumcarbonat
Calciumcarbonat (CaCO3) er en almindelig komponent i flere typer sten og er også den vigtigste komponent i æggeskaller. Derudover bruges det som et supplement til de personer, der ikke får nok calcium dagligt. Den er sammensat af en calciumion med en plus to ladning bundet til en carbonation sammensat af et centralt carbonatom kovalent bundet til tre iltatomer. Carbonationen er en polyatomisk ion, der har to ekstra elektroner, der giver den samlede minus to ladninger. Således doneres disse elektroner til calciumatomet, der danner en ionbinding mellem de to kemiske arter.
Syrer
Der er mange syrer, der indeholder polyatomiske ioner, herunder: phosphorsyre (H3PO4), salpetersyre (HNO3) og svovlsyre (H2SO4). Disse forbindelser er sammensat af en polyatomisk ion bundet til brintmolekyler. I opløsning adskiller disse to arter sig i deres respektive arter, hvilket resulterer i frie hydrogenioner. Koncentrationen af hydrogenioner i opløsning bestemmer pH, da en stærk syre har en høj hydrogenionkoncentration og en lav pH-værdi.
Ammonium
De tidligere identificerede polyatomiske ioner var alle anioner, hvilket betyder at de har en samlet negativ ladning. Der er dog nogle eksempler på polyatomiske ioner med samlede positive ladninger, kaldet "kationer", der kan danne forbindelser med andre polyatomiske ioner. Måske er den mest almindelige positivt ladede polyatomiske ion sammensat af et nitrogenmolekyle kovalent bundet til fire brintmolekyler, hvilket giver arten en samlet plus en ladning. Denne polyatomiske ion kaldes "ammonium" og kombineres let med det nitratpolyatomiske iondannende ammoniumnitrat (NH4NO3).