Ion je atom, ki ima bodisi pozitiven bodisi negativen naboj zaradi različnega števila protonov in elektronov. Poliatomski ion je torej nabita molekula, sestavljena iz vsaj dveh kovalentno vezanih atomov. Večina mnogoatomskih ionov kaže negativni naboj, saj ima dodatne elektrone, ki jih uporabljajo za tvorbo ionskih vezi z drugimi molekulami. Obstaja veliko število ionskih spojin, ki nastanejo iz vezi polatomskega iona in kovine; obstaja pa še več pogostih spojin, ki dajejo odlične primere vrst spojin, ki vsebujejo večatomske ione.
Natrijev hidroksid
Natrijev hidroksid (NaOH) je zelo pogosta ionska spojina, sestavljena iz natrijevega iona in hidroksidnega polihatnega iona. Hidroksidni ion je sestavljen iz molekule vodika, kovalentno vezane na molekulo kisika, kar ima za posledico celoten minus en naboj zaradi dodatnega elektrona. Tako bo ta večatomski ion zlahka podaril odvečni elektron drugemu atomu. Natrijev ion ima sam pozitiven naboj in potrebuje dodaten elektron. Zato med poligatomskim ionom in natrijevim ionom nastane ionska vez, ko se elektron donira natrijevemu atomu, kar daje spojini natrijevega hidroksida splošen nevtralen naboj.
Kalcijev karbonat
Kalcijev karbonat (CaCO3) je pogosta sestavina več vrst kamnin in je tudi glavna sestavina v jajčnih lupinah. Poleg tega se uporablja kot dodatek tistim, ki dnevno ne dobijo dovolj kalcija. Sestavljen je iz kalcijevega iona s plus dvema nabojema, vezanima na karbonatni ion, sestavljen iz osrednjega ogljikovega atoma, kovalentno vezanega na tri atome kisika. Karbonatni ion je polikatni ion, ki ima dva dodatna elektrona, kar mu daje skupno minus dva naboja. Tako se ti elektroni donirajo atomu kalcija, ki tvori ionsko vez med obema kemijskima vrstama.
Kisline
Obstaja veliko kislin, ki vsebujejo večatomske ione, vključno s: fosforno kislino (H3PO4), dušikovo kislino (HNO3) in žveplovo kislino (H2SO4). Te spojine so sestavljene iz večatomskega iona, vezanega na molekule vodika. V raztopini se ti dve vrsti ločita na svoji vrsti, kar ima za posledico proste vodikove ione. Koncentracija vodikovih ionov v raztopini določa pH, saj ima močna kislina visoko koncentracijo vodikovih ionov in nizko pH vrednost.
Amonij
Pred tem identificirani večatomski ioni so bili vsi anioni, kar pomeni, da imajo v celoti negativni naboj. Obstaja pa nekaj primerov večatomskih ionov s skupnimi pozitivnimi naboji, imenovanih "kationi", ki lahko tvorijo spojine z drugimi polihatomskimi ioni. Morda je najpogostejši pozitivno nabiti poliamomski ion sestavljen iz molekule dušika, ki je kovalentno vezana na štiri molekule vodika, kar daje vrsti celoten plus en naboj. Ta polihatomski ion se imenuje "amonijev" in se zlahka kombinira z nitratnim poliatomskim ionom, ki tvori amonijev nitrat (NH4NO3).