Nguyên tử không mang điện tích trở nên tích điện dương khi nó mất đi một điện tử. Khi điều này xảy ra, nó được gọi là ion dương. Nếu nguyên tử nhận được một điện tử, thì nguyên tử đó trở thành một ion âm. Trong cả hai trường hợp, số proton trong hạt nhân của nguyên tử không thay đổi. Có thể tách nhiều electron khỏi nguyên tử để tạo cho nó điện tích dương +2, +3 hoặc nhiều hơn.
Việc cộng và trừ các electron mang điện tích âm có thể dễ dàng thay đổi điện tích của nguyên tử, vì chúng quay liên tục trong các lớp vỏ hóa trị bên ngoài hạt nhân. Nguyên tử lân cận dễ dàng chia sẻ hoặc đánh cắp một electron hơn là một proton tích điện dương, được tìm thấy trong hạt nhân. Nó yêu cầu đầu vào năng lượng mạnh để tách một proton ra khỏi các proton và neutron khác.
Do cấu tạo hóa học của chúng, các nguyên tố được coi là kim loại dễ mất electron nhất để trở thành ion dương. Các phi kim loại thu được các electron và trở thành các ion mang điện tích âm. Các kim loại được sắp xếp trong bảng tuần hoàn thành các nhóm, tương ứng với việc chúng mất đi bao nhiêu electron để trở nên bền vững trong lớp vỏ hóa trị ngoài cùng của chúng. Ví dụ, nhôm (Al) nằm ở Nhóm 3, và sẽ mất ba điện tử để biến đổi thành ion có điện tích +3.
