Atom je osnovna sestavina snovi, ki jo sestavlja pozitivno nabito jedro (jedro), obdano z oblakom negativno nabitih elektronov. Po definiciji so atomi nevtralne entitete, ker pozitivni naboj jedra prekliče negativni naboj elektronskega oblaka. Vendar dobiček ali izguba elektrona lahko privede do tvorbe iona, znanega tudi kot nabiti atom.
Element je primer atoma z določenim številom pozitivnih protonov v jedru. Na primer, natrij je element z 11 protoni znotraj jedra in 11 elektroni. Drug primer elementa je ogljik, ki ima v jedru šest protonov in šest elektronov. V obeh primerih imajo ti elementi nevtralni naboj. Atom se napolni, ko število protonov ni enako številu elektronov. Če ima na primer element šest protonov, a le pet elektronov, je neto naboj elementa +1. Nasprotno, če ima element šest protonov, vendar sedem elektronov, je neto naboj elementa -1. V resnici so vsi elementi v svojem naravnem stanju nevtralni in njihov dobiček določa dobiček ali izguba elektronov.
Elektroni, ki obdajajo atome, lahko sedijo le v natančno določenih lupinah. Vsaka lupina lahko vsebuje le določeno število elektronov in atomi so stabilnejši, ko so te lupine napolnjene. Možno je napovedati, kakšen naboj bo atom pridobil, če pogledamo, kako elektroni sedijo okoli atoma. Prva lupina atoma lahko vsebuje le dva elektrona, druga lupina lahko sprejme osem elektronov, tretja lupina pa 16 elektronov. Če je lupina manj kot pol polna, potem atom lažje izgubi elektrone, da postane bolj stabilen. V tem primeru atom postane pozitiven ion. Če je lupina več kot napol polna, atom lažje pridobi elektrone, da postane bolj stabilen. To vodi do negativnega iona.
Natrij ima 11 elektronov, ki krožijo okoli jedra. Prvi dve lupini v natriju sta polni in le en elektron zasede tretjo lupino. Zato natrij lažje izgubi elektron in postane pozitiven.