Los átomos son neutros porque tienen el mismo número de partículas cargadas positivamente, protones y partículas cargadas negativamente, electrones. La cantidad de carga en un solo protón es igual a la cantidad de carga que posee una solo electron. Los átomos también tienen otro tipo de partícula en el núcleo llamado neutrones que no tienen carga. Los protones y los neutrones tienen la misma masa, mientras que los electrones tienen una masa considerada como cero.
Todos los átomos son neutros en condiciones normales. Pero cuando están excitados, los átomos pueden tener un número desigual de electrones y protones. En esa condición, los átomos se denominan iones en lugar de átomos. Cuando contiene menos electrones que protones, el átomo se denomina catión o ion cargado positivamente. A la inversa, cuando contiene más electrones que protones, el átomo se denomina anión o ion cargado negativamente. La cantidad de electrones que rodean el núcleo determina si un átomo está cargado eléctricamente o no. Mientras que los electrones son atraídos a los protones del núcleo, la adición de energía a un átomo puede persuadir a los electrones para que dejen un átomo, lo que lo convierte en un ion. Sin la formación de iones, no es posible formar enlaces atómicos, especialmente enlaces iónicos.