Atomista tulee varautunut hiukkanen, ioni, jos siihen tulee jostain lisää negatiivisesti varautuneita elektroneja tai niitä lähtee pois. Jos elektroneja tulee atomiin lisää, elektronien yhteenlaskettu lukumäärä on suurempi kuin ytimessä olevien protonien lukumäärä, joten ioni on kokonaisuudessaan negatiivisesti varautunut. Negatiivisesti varautunutta ionia nimitetään anioniksi.

Jos elektroneja lähtee pois atomista, on elektronien yhteenlaskettu määrä pienempi kuin ytimessä olevien protonien lukumäärä. Näin ioni on positiivisesti varautunut. Positiivisesti varautunutta ionia nimitetään kationiksi. Ionissa olevan sähköisen varauksen suuruus ilmoitetaan numerolla. Esimerkiksi positiivisesti varautuneen vetyionin varaus on +1, ja negatiivisesti varautuneen kloridi-ionin varaus −1.