원자는 '양성자' 및 '중성자'로 이루어지는 원자핵과 전자로 구성된다.
모든 원자는 양성자와 전자의 수가 같다.
하지만 이온에서는 양성자와 전자의 수가 같지 않다.
양성자는 양(+)의 전기(전하)를 갖고, 전자는 음(-)의 전기(전하)를 갖는다.
그래서 양성자의 수가 전자의 수보다 많으면, 이온 전체가 양전하를 띠게 되는데 이러한 이온을 양이온이라 하고, 이와 반대로 이온 전체가 음전하를 띠면 음이온이라 한다.
예를 들면 산소 원자는 양성자를 8개, 전자를 8개 갖으므로 전기적으로 중성이다.
이에 비해 산소 이온은 양성자를 8개, 전자를 10개 갖는다.
전자가 2개 많이 때문에 산소 이온 전체로는 음전하를 갖게 되고 '2가(價)의 음이온'이라고 표현한다.