Un cation se forme lorsqu'un atome perd des électrons. Un atome qui perd des électrons perd sa charge négative ; par conséquent, il devient chargé positivement. Ces atomes ont une faible affinité ou attraction pour les électrons et sont appelés atomes électropositifs.
Selon la règle de l'octet, les atomes cherchent à gagner ou à perdre des électrons pour atteindre huit électrons dans leurs niveaux d'énergie les plus externes, ce qui correspond au nombre maximal d'électrons autorisé dans ces couches d'énergie et à la forme la plus stable d'un atome. Les éléments du tableau périodique qui ont le nombre maximum d'électrons dans leurs niveaux d'énergie les plus externes sont les gaz rares. Ces éléments sont les plus stables de tous les éléments et ils sont réticents à former des composés avec d'autres. Tous les autres éléments souhaitent imiter les gaz rares en termes de configuration électronique.
Les atomes qui ont peu d'électrons dans leurs niveaux d'énergie externes ont tendance à perdre des électrons au profit d'autres atomes. Les éléments les plus susceptibles de devenir des cations sont ceux des groupes des métaux alcalins et alcalino-terreux du tableau périodique, car ce sont les éléments les plus électropositifs.
Les électrons perdus par les cations sont récupérés par des éléments fortement électronégatifs, qui se trouvent du côté droit du tableau périodique. Les atomes qui captent des électrons pour devenir plus stables sont appelés anions. Étant donné que les charges opposées s'attirent, les cations et les anions forment généralement des liaisons, devenant ainsi des composés neutres. La formation de liaisons entre les cations et les anions est appelée liaison ionique, et ces composés sont appelés composés ioniques.
