Algunos compuestos, como el cloruro de sodio, NaCl, están formados por iones. Un ión es un átomo o grupo de átomos que posee carga eléctrica. Los iones con carga positiva, como el ión sodio Na+, se denominan cationes, y los que tienen carga negativa, como el ion cloro Cl-, se llaman aniones. Cuando se describe la fórmula de un solo ión, es preciso incluir siempre su carga.
Un átomo está formado por un núcleo, pequeño, denso y con carga positiva, rodeada de una distribución difusa de partículas con carga negativa llamada electrones. El número de carga positiva en el núcleo define la identidad del elemento al cual corresponde el átomo. Los átomos eléctricamente neutros contienen el mismo número de electrones fuera del átomo, y de cargas positivas (protones) en el interior del núcleo. Los iones se forman cuando un átomo pierde o gana electrones. Un ion Na+ se forma cuando el átomo de sodio pierne un electrón, y el ión Cl- se forma cuando el átomo de cloro gana un electrón.
El compuesto NaCl está formado por un conjunto extenso de iones Na+ y Cl-. Es posible identificar un par de iones Na+ y Cl- como "molécula". De hecho, en el interior del cristal (aunque no en la superficie), cada ión Na+ está rodeado por seis iones Cl- en forma equidistante, cada ión Cl- está rodeado igualmente por seis Na+. Los iones Na+ y Cl- se encuentran en relación 1:1, como indica la formula NaCl.
Los iones poliatómicos son grupos de átomos que llevan carga eléctrica; algunos ejemplos son: el amonio, NH4+, el ión sulfato, SO42-, y el ión nitrato, NO3-.
