Atom adalah unsur dasar materi yang terdiri dari inti bermuatan positif (nukleus) yang dikelilingi oleh awan elektron bermuatan negatif. Menurut definisi, atom adalah entitas netral karena muatan positif inti dibatalkan oleh muatan negatif awan elektron. Namun, perolehan atau kehilangan elektron dapat menyebabkan pembentukan ion, juga dikenal sebagai atom bermuatan.
Unsur adalah contoh atom dengan jumlah tetap proton positif di dalam nukleus. Misalnya, natrium adalah unsur dengan 11 proton di dalam inti dan 11 elektron. Contoh lain dari suatu unsur adalah karbon, yang memiliki enam proton di dalam nukleus dan enam elektron. Dalam kedua kasus, unsur-unsur ini memiliki muatan netral. Sebuah atom menjadi bermuatan ketika jumlah proton tidak sama dengan jumlah elektron. Misalnya, jika suatu unsur memiliki enam proton tetapi hanya lima elektron, muatan bersih unsur tersebut adalah +1. Sebaliknya, jika suatu unsur memiliki enam proton tetapi tujuh elektron, maka muatan bersih unsur tersebut adalah -1. Pada kenyataannya, semua elemen netral dalam keadaan alami mereka, dan itu adalah keuntungan atau kehilangan elektron yang menentukan muatannya.
Elektron yang mengelilingi atom hanya bisa duduk di kulit yang terdefinisi dengan baik. Setiap kulit hanya dapat menampung jumlah elektron yang tetap, dan atom lebih stabil jika kulit ini terisi. Dimungkinkan untuk memprediksi muatan mana yang akan diperoleh atom dengan melihat bagaimana elektron duduk di sekitar atom. Kulit pertama atom hanya dapat menampung dua elektron, kulit kedua dapat menampung delapan elektron dan kulit ketiga dapat menampung 16 elektron. Jika kulit kurang dari setengah penuh, maka atom lebih mudah kehilangan elektron agar menjadi lebih stabil. Dalam hal ini, atom menjadi ion positif. Atau, jika kulit lebih dari setengah penuh, lebih mudah bagi atom untuk mendapatkan elektron agar menjadi lebih stabil. Hal ini menyebabkan ion negatif.
Natrium memiliki 11 elektron yang mengorbit inti. Dua kulit pertama dalam natrium penuh dan hanya satu elektron yang menempati kulit ketiga. Oleh karena itu, natrium lebih mudah kehilangan elektron dan menjadi positif.