Os átomos são neutros porque têm o mesmo número de partículas carregadas positivamente, prótons, e partículas carregadas negativamente, elétrons. A quantidade de carga em um único próton é igual à quantidade de carga possuída por um único elétron. Os átomos também têm outro tipo de partícula no núcleo, chamados nêutrons, que não têm carga. Prótons e nêutrons têm massa igual, enquanto os elétrons têm massa considerada zero.
Todos os átomos são neutros em condições normais. Mas, quando excitados, os átomos podem ter um número desigual de elétrons e prótons. Nessa condição, os átomos são chamados de íons em vez de átomos. Quando contém menos elétrons do que prótons, o átomo é chamado de cátion ou íon com carga positiva. Por outro lado, quando contém mais elétrons do que prótons, o átomo é chamado de ânion, ou íon com carga negativa. O número de elétrons que circundam o núcleo determina se um átomo é ou não eletricamente carregado ou neutro. Enquanto os elétrons são atraídos pelos prótons do núcleo, a adição de energia a um átomo pode persuadir os elétrons a deixarem um átomo, o que o torna um íon. Sem a formação de íons, não é possível formar ligações atômicas, especialmente ligações iônicas.
