Ioon on aatom, millel on prootonite ja elektronide erineva arvu tõttu kas positiivne või negatiivne laeng. Polüatoomiline ioon on seega laetud molekul, mis koosneb vähemalt kahest kovalentselt seotud aatomist. Enamikul polüatoomilistest ioonidest on negatiivne laeng, kuna neil on lisaelektrone, mida nad kasutavad ioonsidemete moodustamiseks teiste molekulidega. Polüatoomilise iooni ja metalli sidumisel moodustub tohutu hulk ioonühendeid; siiski on veel mitu tavalist ühendit, mis annavad suurepäraseid näiteid polüatoomilisi ioone sisaldavate ühendite tüüpidest.
Naatriumhüdroksiid
Naatriumhüdroksiid (NaOH) on väga tavaline iooniühend, mis koosneb naatriumioonist ja hüdroksiidi polüatomaalsest ioonist. Hüdroksiidioon koosneb vesinikmolekulist, mis on kovalentselt seotud hapnikumolekuliga, mille tulemuseks on ekstra elektroni tõttu miinus üks laeng. Seega annetab see polüatoomiline ioon ekstra elektroni hõlpsasti teisele aatomile. Naatriumioonil on iseenesest positiivne laeng ja see vajab ekstra elektroni. Seetõttu tekib polüatoomse iooni ja naatriumiooni vahel iooniline side, kui elektron loovutatakse naatriumiaatomile, andes naatriumhüdroksiidi ühendile üldise neutraalse laengu.
Kaltsiumkarbonaat
Kaltsiumkarbonaat (CaCO3) on mitut tüüpi kivimite tavaline komponent ja on ka munakoorte põhikomponent. Lisaks kasutatakse seda täiendusena neile inimestele, kes ei saa päevas piisavalt kaltsiumi. See koosneb kaltsiumiioonist, mille pluss kaks laengut on seotud karbonaadi iooniga, mis koosneb kolme hapnikuaatomiga kovalentselt seotud kesksüsinikuaatomist. Karbonaatioon on polüatoomiline ioon, millel on kaks lisaelektroni, mis annab sellele üldise miinus kaks laengut. Seega annetatakse need elektronid kaltsiumi aatomile, moodustades ioonilise sideme kahe keemilise liigi vahel.
Happed
Polüatoomilisi ioone sisaldavaid happeid on palju: fosforhape (H3PO4), lämmastikhape (HNO3) ja väävelhape (H2SO4). Need ühendid koosnevad polüatoomsest ioonist, mis on seotud vesiniku molekulidega. Lahuses eralduvad need kaks liiki oma vastavateks liikideks, mille tulemuseks on vabad vesinikuioonid. Vesinikioonide kontsentratsioon lahuses määrab pH, kuna tugeval happel on kõrge vesinikioonide kontsentratsioon ja madal pH väärtus.
Ammoonium
Varem tuvastatud polüatoomsed ioonid olid kõik anioonid, mis tähendab, et neil on üldine negatiivne laeng. Siiski on mõned näited üldiste positiivsete laengutega polüatoomilistest ioonidest, mida nimetatakse "katioonideks", mis võivad moodustada ühendeid teiste polüatoomiliste ioonidega. Võib-olla kõige tavalisem positiivselt laetud polüatoomiline ioon koosneb lämmastikumolekulist, mis on kovalentselt seotud nelja vesinikumolekuliga, andes liigile üldise pluss ühe laengu. Seda polüatoomilist iooni nimetatakse "ammooniumiks" ja see ühendub hõlpsasti nitraadi polüatomaalse iooniga, moodustades ammooniumnitraadi (NH4NO3).