Az ion olyan atom, amelynek pozitív vagy negatív töltése van a különböző számú proton és elektron miatt. A többatomos ion tehát egy töltött molekula, amely legalább két kovalensen kötött atomból áll. A többatomú ionok többsége negatív töltéssel rendelkezik, mivel extra elektronjaik vannak, amelyeket más molekulákkal ionkötések kialakítására használnak fel. Rengeteg olyan ionvegyület van, amely egy többatomos ion és egy fém összekapcsolásából keletkezik; azonban több olyan általános vegyület létezik, amelyek kiváló példákat adnak a vegyületek poliatomi ionokat tartalmazó típusaira.
Nátrium-hidroxid
A nátrium-hidroxid (NaOH) nagyon gyakori ionvegyület, amely nátriumionból és hidroxid-poliatomi ionból áll. A hidroxidion egy oxigénmolekulához kovalensen kapcsolt hidrogénmolekulából áll, amelynek eredményeként egy extra elektron következtében összességében mínusz egy töltés következik be. Így ez a többatomos ion könnyen felajánlhatja az extra elektront egy másik atomnak. Maga a nátriumion pozitív töltéssel rendelkezik, és további elektronra van szüksége. Ezért egy ionos kötés jön létre a többatomos ion és a nátriumion között, amikor az elektront a nátriumatomnak adják, így a nátrium-hidroxid-vegyület teljes semleges töltést kap.
Kálcium-karbonát
A kalcium-karbonát (CaCO3) többféle kőzet közös eleme, és a tojáshéjak fő alkotóeleme is. Ezenkívül kiegészítőként szolgál azok számára, akik nem kapnak elegendő napi kalciumot. Kalciumionból áll, amelynek plusz két töltése egy három oxigénatomhoz kovalensen kötött központi szénatomból álló karbonátionhoz kapcsolódik. A karbonátion egy többatomos ion, amelynek két extra elektronja van, így összességében mínusz két töltés van benne. Így ezeket az elektronokat a kalcium atomnak adományozzák, amely ionos kötést képez a két kémiai faj között.
Savak
Számos sav tartalmaz poliatóm ionokat, többek között: foszforsav (H3PO4), salétromsav (HNO3) és kénsav (H2SO4). Ezek a vegyületek hidrogénmolekulákhoz kötött poliatomi ionokból állnak. Oldatban ez a két faj disszociál a fajaikba, szabad hidrogénionokat eredményezve. Az oldat hidrogénion-koncentrációja meghatározza a pH-t, mivel az erős sav magas hidrogénion-koncentrációval és alacsony pH-értékkel rendelkezik.
Ammónium
A korábban azonosított poliatomi ionok mind anionok voltak, vagyis összességében negatív töltésűek. Van azonban néhány példa általános pozitív töltésű többatomú ionokra, úgynevezett "kationokra", amelyek más poliatomi ionokkal képezhetnek vegyületeket. Talán a leggyakoribb pozitív töltésű többatomú ion egy négy hidrogénmolekulához kovalensen kötött nitrogénmolekulából áll, amely a fajnak összességében plusz egy töltést ad. Ezt a többatomos iont "ammóniumnak" nevezik, és könnyen összekapcsolódik a többatomú nitráttal, amely ammónium-nitrátot képez (NH4NO3).