Atomii sunt neutri deoarece au același număr de particule încărcate pozitiv, protoni și particule încărcate negativ, electroni. Cantitatea de încărcare într-un singur proton este egală cu cantitatea de încărcare posedată de un un singur electron. Atomii au de asemenea un alt tip de particule în nucleul numit neutroni care nu au nici o sarcină. Protonii și neutronii au masa egală, în timp ce electronii au o masă considerată a fi zero.
Toți atomii sunt neutri în condiții normale. Dar când este excitat, atomii pot avea un număr inegal de electroni și protoni. În această condiție, atomii sunt denumiți mai degrabă ioni decât atomi. Când conține mai puțini electroni decât protonii, atomul este numit cation sau ion încărcat pozitiv. În schimb, atunci când conține mai mulți electroni decât protoni, atomul este numit un anion sau un ion încărcat negativ. Numărul de electroni care înconjoară nucleul determină dacă un atom are sau nu un curent electric sau neutru. În timp ce electronii sunt atrase de protonii nucleului, adăugarea de energie la un atom poate convinge electronii să lase un atom, ceea ce îl transformă într-un ion. Fără formarea ionilor, nu este posibil să se formeze legături atomice, în special legături ionice.
