Un atom fără încărcătură devine încărcat pozitiv atunci când pierde un electron. Când se întâmplă acest lucru, se numește ion pozitiv. Dacă atomul câștigă un electron, atomul devine un ion negativ. În ambele cazuri, numărul de protoni din nucleul atomului nu se schimbă. Mai mult de un electron poate fi îndepărtat de la un atom pentru a da o încărcătură pozitivă de +2, +3 sau mai mult.
Adunarea și scăderea electronilor încărcați negativ pot schimba cu ușurință încărcarea unui atom, deoarece se rotesc continuu în cochilii de valență în afara nucleului. Este mai ușor ca un atom vecin să împartă sau să fure un electron mai degrabă decât un proton încărcat pozitiv, care se găsește în nucleu. Ea necesită o intrare puternică de energie pentru a împărți un proton fără alte protoni și neutroni.
Datorită compoziției lor chimice, elementele care sunt considerate a fi metale ar pierde cel mai ușor electronii pentru a deveni ioni pozitivi. Non-metalele câștigă electroni și devin ioni încărcați negativ. Metalele sunt organizate pe tabelul periodic în grupuri, care corespund cu cât electroni pierde pentru a deveni stabili în cochilia lor de valență. De exemplu, aluminiu (Al) este situat în grupa 3 și va pierde trei electroni pentru a se transforma într-un ion cu o încărcare +3.