ატომი არის მატერიის ძირითადი შემადგენელი ნაწილი, რომელიც შედგება დადებითად დამუხტული ბირთვიდან (ბირთვი), რომელიც გარშემორტყმულია უარყოფითად დამუხტული ელექტრონების ღრუბლით. განმარტების თანახმად, ატომები ნეიტრალური პირებია, რადგან ბირთვის დადებითი მუხტი გაუქმებულია ელექტრონული ღრუბლის უარყოფითი მუხტით. ამასთან, ელექტრონის მოგებამ ან დაკარგვამ შეიძლება გამოიწვიოს იონის ფორმირება, რომელიც აგრეთვე ცნობილია, როგორც დამუხტული ატომი.
ელემენტი არის ატომის მაგალითი, ბირთვში დაფიქსირებული დადებითი პროტონის ფიქსირებული რაოდენობით. მაგალითად, ნატრიუმი არის ელემენტი 11 პროტონით ბირთვში და 11 ელექტრონი. ელემენტის კიდევ ერთი მაგალითია ნახშირბადი, რომელსაც ბირთვში ექვსი პროტონი აქვს და ექვსი ელექტრონი. ორივე შემთხვევაში, ამ ელემენტებს აქვთ ნეიტრალური მუხტი. ატომი იტვირთება, როდესაც პროტონის რაოდენობა არ უდრის ელექტრონების რაოდენობას. მაგალითად, თუ ელემენტს აქვს ექვსი პროტონი, მაგრამ მხოლოდ ხუთი ელექტრონი, ელემენტის წმინდა მუხტი არის +1. პირიქით, თუ ელემენტს აქვს ექვსი პროტონი, მაგრამ შვიდი ელექტრონი, მაშინ ელემენტის წმინდა მუხტი არის -1. სინამდვილეში, ყველა ელემენტი ნეიტრალურია თავისი ბუნებრივი მდგომარეობით და სწორედ ელექტრონების მომატება ან დაკარგვა განაპირობებს მათ მუხტს.
ელექტრონებს, რომლებიც ატომებს აკრავს, შეუძლიათ მხოლოდ კარგად განსაზღვრულ გარსებში ჯდომა. თითოეულ გარსში მხოლოდ ელექტრონების ფიქსირებული რაოდენობაა, ხოლო ამ გარსის შევსებისას ატომები უფრო სტაბილურია. შესაძლებელია იმის პროგნოზირება, თუ რომელ მუხტს მიიღებს ატომი, თუ დავაკვირდებით თუ როგორ იჯდებიან ელექტრონები ატომის გარშემო. ატომის პირველი გარსი მხოლოდ ორ ელექტრონს იტევს, მეორე გარსში რვა ელექტრონია და მესამე გარსში 16 ელექტრონია. თუ გარსი ნახევარზე ნაკლებია, მაშინ ატომისთვის უფრო ადვილია ელექტრონების დაკარგვა, რომ უფრო სტაბილური გახდეს. ამ შემთხვევაში, ატომი ხდება დადებითი იონი. გარდა ამისა, თუ გარსი ნახევარზე მეტია, ატომს ელექტრონების მიღება უფრო ადვილია, რომ უფრო სტაბილური გახდეს. ეს იწვევს უარყოფით იონს.
ნატრიუმს აქვს 11 ელექტრონი, რომლებიც ბირთვის გარშემო მოძრაობენ. ნატრიუმის პირველი ორი გარსი სავსეა და მხოლოდ ერთ ელექტრონს უჭირავს მესამე გარსი. ამიტომ, ნატრიუმისთვის უფრო ადვილია ელექტრონის დაკარგვა და პოზიტიური გახდეს.