परमाणु सबसे छोटे कण होते हैं जो किसी तत्व के रासायनिक गुणों को बरकरार रखते हैं। वे न्यूट्रॉन, इलेक्ट्रॉन और प्रोटॉन नामक उप-परमाणु कणों से बने होते हैं। आयन आवेशित परमाणु या परमाणुओं के समूह होते हैं। आयनों को सकारात्मक या नकारात्मक रूप से चार्ज किया जा सकता है। धनावेशित आयनों को धनायन कहा जाता है। ऋणात्मक आवेशित आयनों को ऋणायन कहते हैं।
तत्व मौलिक पदार्थ हैं, जो परमाणुओं से बने होते हैं, जिन्हें रासायनिक रूप से बदला या तोड़ा नहीं जा सकता है। परमाणुओं में एक कोर नाभिक और कक्षीय इलेक्ट्रॉन होते हैं। नाभिक प्रोटॉन और न्यूट्रॉन से बना होता है। प्रोटॉन छोटे कण होते हैं जिन पर थोड़ा सा धनात्मक आवेश होता है। न्यूट्रॉन लगभग प्रोटॉन के समान आकार के होते हैं। उनका कोई चार्ज नहीं है। इलेक्ट्रॉन बहुत छोटे होते हैं, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन से भी छोटे होते हैं। इलेक्ट्रॉनों का थोड़ा ऋणात्मक आवेश होता है। परमाणु के नाभिक में प्रोटॉन की संख्या निर्धारित करती है कि परमाणु किस तत्व का निर्माण करता है। नाभिक की परिक्रमा करने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या, विशेष रूप से वैलेंस इलेक्ट्रॉनों, यह निर्धारित करती है कि परमाणु कितना प्रतिक्रियाशील है।
इलेक्ट्रॉन एक परमाणु के नाभिक की परिक्रमा करते हैं क्योंकि वे धनावेशित प्रोटॉन की ओर आकर्षित होते हैं। वे नाभिक से चिपकते नहीं हैं क्योंकि वे अन्य इलेक्ट्रॉनों के ऋणात्मक आवेशों द्वारा प्रतिकर्षित होते हैं। इलेक्ट्रॉन परतों में परिक्रमा करते हैं जिन्हें कोश कहा जाता है। प्रत्येक शेल "भरा" होता है जब इसमें आठ इलेक्ट्रॉनों का एक ऑक्टेट होता है। सबसे बाहरी कोश में संयोजकता इलेक्ट्रॉन होते हैं। संयोजकता इलेक्ट्रॉन यह निर्धारित करते हैं कि कोई तत्व कितना प्रतिक्रियाशील है। विभिन्न तत्वों के परमाणुओं में अलग-अलग संख्या में इलेक्ट्रॉन होते हैं। आवर्त सारणी का उपयोग करके एक परमाणु में वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की संख्या निर्धारित की जा सकती है। आवर्त सारणी पर आठ स्तंभ हैं, और तत्वों को आठ स्तंभों में से एक में व्यवस्थित किया गया है। एक तत्व में वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की संख्या उसके कॉलम से मेल खाती है, जो एक से आठ तक होती है। स्तम्भ आठ की उत्कृष्ट गैसों में संयोजकता इलेक्ट्रॉनों का पूरा अष्टक होता है और ये बहुत प्रतिक्रियाशील नहीं होती हैं।
महान गैसें बहुत स्थिर होती हैं क्योंकि उनके पास एक पूर्ण बाहरी आवरण होता है। भारी धातुओं, लैंथेनाइड्स और एक्टिनाइड्स को छोड़कर अधिकांश तत्व अष्टक नियम का पालन करते हैं। ऑक्टेट नियम बताता है कि तत्व प्रतिक्रिया से गुजरते हैं जिसके परिणामस्वरूप एक पूर्ण वैलेंस शेल होता है। पूर्ण बाह्य कोश वाले परमाणु अधिक क्रियाशील नहीं होते क्योंकि वे ऊर्जावान रूप से स्थिर होते हैं। परमाणु स्थिरता बढ़ाने के लिए इलेक्ट्रॉनों का आदान-प्रदान करते हैं।
आयन तब बनते हैं जब परमाणु इलेक्ट्रॉनों को स्थानांतरित करते हैं। सभी परमाणु "चाहते हैं" कि उनके सबसे बाहरी कोश में इलेक्ट्रॉनों का एक पूरा ऑक्टेट हो। सात वैलेंस इलेक्ट्रॉनों वाले परमाणु कुल आठ होने के लिए एक इलेक्ट्रॉन प्राप्त करना चाहेंगे। सात खोने की तुलना में एक हासिल करना आसान है। एक वैलेंस इलेक्ट्रॉन वाले परमाणु एक पूर्ण कोश में गिरने के लिए एक इलेक्ट्रॉन खोना चाहते हैं। सात पाने की तुलना में एक को खोना आसान है। इलेक्ट्रॉनों का एक ऋणात्मक आवेश होता है, इसलिए परमाणु जो अपना अष्टक पूरा करने के लिए एक इलेक्ट्रॉन प्राप्त करते हैं, वे भी ऋणात्मक आवेश प्राप्त कर रहे हैं और आयन बन रहे हैं। एक इलेक्ट्रॉन खोने वाले परमाणु एक नकारात्मक चार्ज खो रहे हैं और धनायन बन रहे हैं। परमाणु जो कई इलेक्ट्रॉनों को खो देते हैं या प्राप्त करते हैं वे कई चार्ज खो रहे हैं या प्राप्त कर रहे हैं।
