Pozitif ve negatif iyonlar nötr atomlardan elektronlar kazanarak ya da kaybederek oluşur. Metalik elementler elektronları kaybederek pozitif yüklü iyonlar üretirken metalik olmayan elementler elektronları kazanarak negatif yüklü iyonlar üretir
Her elementin atomunun içinde alt parçacıklar vardır. Bir proton pozitif bir yük taşır, bir elektron negatif bir yük taşır ve bir nötron herhangi bir yük taşımaz. Nötr bir atomda, protonların sayısı elektronların sayısına eşittir, böylece tüm yükleri nötralize eder. Bununla birlikte, atomların elektronik yapılarını stabilize etmek için elektronları kaybetme ya da kazanma eğilimi vardır, bunlar yalnızca en yüksek enerji seviyeleri tamamen dolu olduğunda veya elektronlardan boşaldığında meydana gelir.
Metallerin en dış enerji seviyesinde bulunan az sayıdaki elektron nedeniyle, bu elementlerin elektronlarını stabilize etmek için bırakma eğilimi vardır. Elektronlar nötr bir atomdan çıkarıldığında iyonlaşma potansiyel enerjisi harcanır ve "katyon" olarak adlandırılan pozitif yüklü bir metal iyonu üretilir. En yüksek enerji seviyelerini doldurmak için yalnızca bir veya iki elektron gerektiren metal olmayanlar söz konusu olduğunda, bu elemanlar elektronları kabul etme eğilimindedir. Nötr atom elektron çekmek için elektron afinite enerjisi serbest bırakır ve "anyon" olarak adlandırılan negatif yüklü metal iyon üretir. Metal iyonları metal olmayan iyonlarla birleştiğinde, iyonik bağlar olarak adlandırılan güçlü elektrostatik kuvvetlerle bir arada tutulan iyonik bir bileşik oluşur.
