Ioni on atomi, jolla on joko positiivinen tai negatiivinen varaus erilaisten protonien ja elektronien määrän vuoksi. Polyatominen ioni on siis varattu molekyyli, joka koostuu vähintään kahdesta kovalenttisesti sitoutuneesta atomista. Suurimmalla osalla polyatomisista ioneista on negatiivinen varaus, koska niillä on ylimääräisiä elektroneja, joita ne muodostavat ionisidoksia muiden molekyylien kanssa. Polyatomisen ionin ja metallin sitoutumisesta muodostuu suuri määrä ioniyhdisteitä; on kuitenkin olemassa useita yleisempiä yhdisteitä, jotka antavat erinomaisia esimerkkejä yhdisteiden tyypeistä, jotka sisältävät polyatomisia ioneja.
Natriumhydroksidia
Natriumhydroksidi (NaOH) on hyvin yleinen ioniyhdiste, joka koostuu natrium-ionista ja hydroksidin polyatomisesta ionista. Hydroksidi-ioni koostuu vetymolekyylistä, joka on sitoutunut kovalenttisesti happimolekyyliin, mikä johtaa ylimääräisen elektronin aiheuttamaan kokonaismiinukseen miinus yksi varaus. Siten tämä polyatominen ioni lahjoittaa ylimääräisen elektronin helposti toiselle atomille. Itse natriumionilla on positiivinen lataus ja se tarvitsee ylimääräisen elektronin. Siksi polyatomisen ionin ja natriumionin välille muodostuu ionisidos, kun elektroni luovutetaan natriumatomille, jolloin natriumhydroksidiyhdiste saa kokonais neutraalin varauksen.
Kalsiumkarbonaatti
Kalsiumkarbonaatti (CaCO3) on yleinen komponentti useille kivityypeille ja on myös pääkomponentti munankuorissa. Lisäksi sitä käytetään täydennyksenä niille henkilöille, jotka eivät saa tarpeeksi päivittäistä kalsiumia. Se koostuu kalsiumionista, jonka plusvaraus on sitoutunut karbonaatti-ioniin, joka koostuu keskushiiliatomista, joka on kovalenttisesti sitoutunut kolmeen happiatomiin. Karbonaatti-ioni on polyatominen ioni, jolla on kaksi ylimääräistä elektronia, mikä antaa sille kokonaismiinuksen miinus kaksi varausta. Siten nämä elektronit luovutetaan kalsiumatomille, joka muodostaa ionisidoksen kahden kemiallisen lajin välillä.
Hapot
On monia happoja, jotka sisältävät polyatomisia ioneja, mukaan lukien: fosforihappo (H3PO4), typpihappo (HNO3) ja rikkihappo (H2SO4). Nämä yhdisteet koostuvat vetymolekyyleihin sitoutuneesta polyatomisesta ionista. Liuoksessa nämä kaksi lajia hajoavat omiin lajeihinsa aiheuttaen vapaita vetyioneja. Vetyionien pitoisuus liuoksessa määrittää pH: n, koska vahvalla hapolla on korkea vetyionipitoisuus ja matala pH-arvo.
Ammonium
Aiemmin tunnistetut polyatomiset ionit olivat kaikki anioneja, mikä tarkoittaa, että niillä on kokonaisuudessaan negatiivinen varaus. On kuitenkin joitain esimerkkejä polyatomisista ioneista, joilla on yleisesti positiivisia varauksia, joita kutsutaan "kationeiksi", jotka voivat muodostaa yhdisteitä muiden polyatomisten ionien kanssa. Ehkä yleisin positiivisesti varautunut polyatominen ioni koostuu typpimolekyylistä, joka on kovalenttisesti sitoutunut neljään vetymolekyyliin, mikä antaa lajille kokonaisuuden plus yksi varaus. Tätä polyatomista ionia kutsutaan "ammoniumiksi" ja se yhdistyy helposti polyatomisen nitraatin muodostavan ammoniumnitraatin (NH4NO3) kanssa.