อะตอมเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของสสารที่ประกอบด้วยแกนกลางที่มีประจุบวก (นิวเคลียส) ล้อมรอบด้วยเมฆอิเล็กตรอนที่มีประจุลบ ตามคำจำกัดความ อะตอมเป็นสิ่งที่เป็นกลางเพราะประจุบวกของนิวเคลียสถูกยกเลิกโดยประจุลบของเมฆอิเล็กตรอน อย่างไรก็ตาม การเพิ่มหรือการสูญเสียของอิเล็กตรอนสามารถนำไปสู่การก่อตัวของไอออน หรือที่เรียกว่าอะตอมที่มีประจุ
องค์ประกอบเป็นตัวอย่างของอะตอมที่มีโปรตอนบวกจำนวนคงที่ภายในนิวเคลียส ตัวอย่างเช่น โซเดียมเป็นธาตุที่มีโปรตอน 11 ตัวภายในนิวเคลียสและ 11 อิเล็กตรอน อีกตัวอย่างหนึ่งของธาตุคือ คาร์บอน ซึ่งมีโปรตอน 6 ตัวอยู่ภายในนิวเคลียสและอิเล็กตรอน 6 ตัว ในทั้งสองกรณี องค์ประกอบเหล่านี้มีประจุเป็นกลาง อะตอมจะมีประจุเมื่อจำนวนโปรตอนไม่เท่ากับจำนวนอิเล็กตรอน ตัวอย่างเช่น ถ้าธาตุหนึ่งมีโปรตอน 6 ตัว แต่มีอิเล็กตรอนเพียง 5 ตัว ประจุสุทธิของธาตุนั้นจะเท่ากับ +1 ในทางกลับกัน ถ้าธาตุมีโปรตอน 6 ตัว แต่มีอิเล็กตรอน 7 ตัว ประจุสุทธิของธาตุจะเป็น -1 ในความเป็นจริง ธาตุทั้งหมดเป็นกลางในสภาพธรรมชาติ และเป็นการได้รับหรือสูญเสียของอิเล็กตรอนที่กำหนดประจุของพวกมัน
อิเล็กตรอนที่ล้อมรอบอะตอมสามารถนั่งในเปลือกที่กำหนดไว้อย่างดีเท่านั้น เปลือกแต่ละอันสามารถเก็บอิเลคตรอนได้จำนวนคงที่เท่านั้น และอะตอมจะมีเสถียรภาพมากขึ้นเมื่อเติมเปลือกเหล่านี้ เป็นไปได้ที่จะคาดการณ์ว่าอะตอมจะได้รับประจุใดโดยพิจารณาว่าอิเล็กตรอนอยู่รอบอะตอมอย่างไร เปลือกแรกของอะตอมสามารถเก็บอิเล็กตรอนได้เพียงสองตัว เปลือกที่สองสามารถเก็บอิเล็กตรอนได้แปดตัว และเปลือกที่สามสามารถเก็บอิเล็กตรอนได้ 16 ตัว ถ้าเปลือกมีน้อยกว่าครึ่ง อะตอมจะสูญเสียอิเล็กตรอนได้ง่ายขึ้นเพื่อให้มีเสถียรภาพมากขึ้น ในกรณีนี้ อะตอมจะกลายเป็นไอออนบวก อีกทางหนึ่ง ถ้าเปลือกมีมากกว่าครึ่ง อะตอมจะได้รับอิเล็กตรอนได้ง่ายขึ้นเพื่อให้มีเสถียรภาพมากขึ้น สิ่งนี้นำไปสู่ไอออนลบ
โซเดียมมีอิเล็กตรอน 11 ตัวที่โคจรรอบนิวเคลียส เปลือกสองอันแรกภายในโซเดียมนั้นเต็มและมีอิเล็กตรอนเพียงตัวเดียวในเปลือกที่สาม ดังนั้นจึงง่ายกว่าที่โซเดียมจะสูญเสียอิเล็กตรอนและเป็นค่าบวก