Elektron sayısının proton sayısından farklı olduğu bir atom veya atom grubu anlamına iyon denir. Elektronların sayısı proton sayısından azsa, partikül pozitif bir iyon olup, aynı zamanda bir katyon olarak adlandırılır. Elektronların sayısı proton sayısından fazla ise, partikül negatif bir iyon olup, aynı zamanda bir anyon olarak da adlandırılır.
Bir elementin bir atomu bir elektron olduğunda kısa bir artı işareti, kimyasal sembolünün ardına, o gerçeği belirtmek için bir üst simge olarak yerleştirilir. Örneğin, 5 elektronlu bir karbon atomu (çekirdeğin 6 protonu vardır) C + simgelemektedir. Eleman 2 veya daha kısa elektron ise, elektron eksikliğinin boyutunu belirtmek için, artı işaretinin hemen öncesinde üst simgeye bir sayı da yerleştirilir. Bu nedenle, 4 elektronlu bir karbon atomu C 2+ simgelemektedir ve 3 elektronlu bir karbon atomu C 3+ simgelemektedir.
Bir elementin bir atomu bir elektron fazlası içeriyorsa, bir eksi işareti kimyasal sembolünün ardından bir üst simge olarak yerleştirilir. Eğer 2 veya daha fazla fazladan elektron varsa, elektron fazlalığının kapsamını belirtmek için bir sayı dahil edilmiştir. 9 elektronlu bir oksijen atomu (çekirdeğin 8 protonu vardır) O – simgelemektedir. 10 elektronlu bir oksijen atomu O 2- simgelemektedir ve 11 elektronlu bir oksijen atomu O 3- simgelemektedir.
Bir bileşik yanı sıra bireysel atom da iyonlaşabilir. Ortak bir örnek, azot atomu ve bir anyon formunda 3 oksijen atomu (NO3) içeren nitrattır; bu NO 3’ü simgelemektedir – çünkü normal olarak tek bir elektron fazlasına sahiptir. Bir başka örnek, sülfattır, bu sülfat, 2 elektron fazlalığı ile oluşur ve SO 4 2- sembolize edilmiş bir kükürt atomu ve 4 oksijen atomundan (SO 4) oluşur.
İyonize olmuş maddeler genellikle iyonize olmadıklarından farklı davranıyor. Ortak bir olgu, elektrik izolatörünün (iletken olmayan) iyonlaştığı zaman elektriksel olarak iletken olmasıdır. Dünyanın üst atmosferinde Güneş’ten ultraviyole ışınım belirli gazların iyonlaşmasına neden olur. Sonuç olarak, elektromanyetik dalgalar kırılmış olabilir ve dalgalar gazlardan geçtiğinde belirli frekanslarda kutupları kaymıştır. Bu, bazı frekanslarda uyduların yardımı olmaksızın uzun mesafeli radyo iletişimini mümkün kılmaktadır. İyonizasyon, birlikte alındığında Dünyanın iyonosferini oluşturan tabakalardır.