Atom je osnovni sastojak materije koji se sastoji od pozitivno nabijene jezgre (jezgre) okružene oblakom negativno nabijenih elektrona. Po definiciji, atomi su neutralni entiteti jer se pozitivni naboj jezgre poništava negativnim nabojem elektronskog oblaka. Međutim, dobitak ili gubitak elektrona može dovesti do stvaranja iona, poznatog i kao nabijeni atom.
Element je primjer atoma s fiksnim brojem pozitivnih protona unutar jezgre. Na primjer, natrij je element s 11 protona unutar jezgre i 11 elektrona. Drugi primjer elementa je ugljik koji ima šest protona unutar jezgre i šest elektrona. U oba slučaja ti elementi imaju neutralan naboj. Atom se nabije kada broj protona nije jednak broju elektrona. Na primjer, ako element ima šest protona, ali samo pet elektrona, neto naboj elementa je +1. Suprotno tome, ako element ima šest protona, ali sedam elektrona, tada je neto naboj elementa -1. U stvarnosti su svi elementi neutralni u svom prirodnom stanju, a dobitak ili gubitak elektrona određuje njihov naboj.
Elektroni koji okružuju atome mogu sjediti samo u dobro definiranim ljuskama. Svaka ljuska može držati samo fiksni broj elektrona, a atomi su stabilniji kad se te ljuske napune. Moguće je predvidjeti koji će naboj dobiti atom promatrajući kako elektroni sjede oko atoma. Prva ljuska atoma može držati samo dva elektrona, druga ljuska može držati osam elektrona, a treća ljuska može držati 16 elektrona. Ako je ljuska manje od polovine, tada je atomu lakše izgubiti elektrone kako bi postao stabilniji. U tom slučaju atom postaje pozitivan ion. Alternativno, ako je ljuska više od polovine, atomu je lakše dobiti elektrone kako bi postao stabilniji. To dovodi do negativnog iona.
Natrij ima 11 elektrona koji kruže oko jezgre. Prve dvije ljuske unutar natrija su pune i samo jedan elektron zauzima treću ljusku. Stoga je natrijumu lakše izgubiti elektron i postati pozitivan.