Les atomes sont neutres car ils ont le même nombre de particules chargées positivement, les protons, et les particules chargées négativement, les électrons. La quantité de charge dans un seul proton est égale à la quantité de charge possédée par un seul électron. Les atomes ont également un autre type de particules dans le noyau appelé neutrons qui n'ont aucune charge. Les protons et les neutrons ont une masse égale, tandis que les électrons ont une masse considérée comme nulle.
Tous les atomes sont neutres dans des conditions normales. Mais lorsqu'ils sont excités, les atomes peuvent avoir un nombre inégal d'électrons et de protons. Dans ces conditions, les atomes sont appelés ions plutôt que atomes. Lorsqu'il contient moins d'électrons que de protons, l'atome est appelé cation ou ion chargé positivement. Inversement, lorsqu'il contient plus d'électrons que de protons, l'atome est appelé anion, ou ion chargé négativement. Le nombre d'électrons qui entourent le noyau détermine si un atome est ou non électriquement chargé ou neutre. Alors que les électrons sont attirés par les protons du noyau, l'ajout d'énergie à un atome peut persuader les électrons de quitter un atome, ce qui en fait un ion. Sans formation d'ions, il n'est pas possible de former des liaisons atomiques, en particulier des liaisons ioniques.
