Atoms ir matērijas pamatkomponents, kas sastāv no pozitīvi uzlādēta kodola (kodola), ko ieskauj negatīvi lādētu elektronu mākonis. Pēc definīcijas atomi ir neitrālas vienības, jo kodola pozitīvo lādiņu atceļ elektronu mākoņa negatīvais lādiņš. Tomēr elektrona pieaugums vai zudums var izraisīt jonu, ko sauc arī par lādētu atomu, veidošanos.
Elements ir atoma piemērs ar fiksētu pozitīvo protonu skaitu kodolā. Piemēram, nātrijs ir elements ar 11 protoniem kodolā un 11 elektroniem. Vēl viens elementa piemērs ir ogleklis, kura kodolā ir seši protoni un seši elektroni. Abos gadījumos šiem elementiem ir neitrāls lādiņš. Atoms kļūst uzlādēts, kad protonu skaits nav vienāds ar elektronu skaitu. Piemēram, ja elementam ir seši protoni, bet tikai pieci elektroni, elementa neto lādiņš ir +1. Un otrādi, ja elementam ir seši protoni, bet septiņi elektroni, tad elementa neto lādiņš ir -1. Patiesībā visi elementi dabiskajā stāvoklī ir neitrāli, un to uzlādi nosaka elektronu pieaugums vai zudums.
Elektroni, kas ieskauj atomus, var sēdēt tikai labi definētos apvalkos. Katrā apvalkā var būt tikai noteikts skaits elektronu, un atomi ir stabilāki, kad šīs čaulas ir piepildītas. Ir iespējams paredzēt, kuru lādiņu atoms iegūs, apskatot, kā elektroni sēž ap atomu. Pirmajā atoma apvalkā var būt tikai divi elektroni, otrajā - astoņi, bet trešajā - 16 elektroni. Ja apvalks ir mazāks par pusi, tad atomam ir vieglāk zaudēt elektronus, lai tas kļūtu stabilāks. Šajā gadījumā atoms kļūst par pozitīvu jonu. Alternatīvi, ja apvalks ir vairāk nekā puse pilns, atomam ir vieglāk iegūt elektronus, lai tas kļūtu stabilāks. Tas noved pie negatīva jona.
Nātrijam ir 11 elektroni, kas riņķo ap kodolu. Pirmie divi apvalki nātrijā ir pilni, un tikai viens elektrons aizņem trešo apvalku. Tāpēc nātrijam ir vieglāk zaudēt elektronu un kļūt pozitīvam.