Ionisation ist, wenn ein Atom oder Molekül entweder eine positive oder eine negative Ladung erhält. Es kann auf zwei Arten auftreten: Erstens, wenn Elektronen von einem Teilchen entweder aufgenommen oder verloren werden; zweitens, wenn sich ein Atom oder Molekül mit einem anderen Atom oder Molekül verbindet, das bereits geladen ist. Das geladene Teilchen selbst wird als Ion bezeichnet. Ionen, die positiv geladen sind, werden als Kationen bezeichnet, und Ionen, die negativ geladen sind, werden als Anionen bezeichnet. Ionen, die aus einem Atom bestehen, werden auch als einatomige Ionen bezeichnet, und Ionen, die aus mehreren Atomen bestehen, werden als mehratomige Ionen bezeichnet.
Ionisation tritt oft aufgrund der Anzahl der Elektronen auf, die ein Teilchen hat. Teilchen mit gepaarten (geradzahligen) Elektronen sind stabiler als solche mit ungepaarten Elektronen; Atome mit gefüllten Elektronenschalen sind auch stabiler als solche mit nur teilweise gefüllten Schalen. Wenn Teilchen kollidieren und wechselwirken, können Elektronen von einem Atom zum anderen gezogen werden, um ihm eine gerade Anzahl von Elektronen zu geben oder eine seiner Elektronenhüllen zu füllen. Ein Atom mit einer ungeraden Anzahl von Elektronen und nur einem einzigen Elektron in seiner äußeren Hülle würde bei einer solchen Wechselwirkung dazu neigen, sein Elektron abzugeben. Durch Ionisation geladene Teilchen sind in der Regel nicht so stabil wie solche, deren Elektronenhüllen von Natur aus mit einer gleichen Anzahl von Protonen und Elektronen gefüllt sind.
Es gibt eine besondere Art der Bindung, die auf Ionen basiert. Diese Bindung, bekannt als Ionenbindung, wird durch die elektrostatische Anziehung zwischen positiven und negativen Ionen verursacht. Diese Art von Bindung tritt normalerweise auf, wenn zwei Atome in Kontakt kommen und ein Elektron von der Valenzschale des einen auf die Valenzschale des anderen springt. Das Springen von Elektronen erzeugt zwei Ionen, ein positiv geladenes und ein negativ geladenes. Die Ionen werden voneinander angezogen und es kann zu Ionenbindungen kommen. Wenn diese Reaktion in großem Maßstab abläuft, können sich Ionenkristalle bilden. Die chemische Reaktion zwischen Natrium (Na) und Chlor (Cl), die zu Kochsalz führt, ist ein Beispiel für eine solche Reaktion.
Ionisierung ist ein Schlagwort, das häufig im Produktmarketing des Einzelhandels verwendet wird. Luftionisierer (manchmal auch als „Ionisatoren“ bezeichnet) verwenden Elektrizität, um die Luft aufzuladen und hoffentlich zu reinigen. Wasserionisierer laden Wasserpartikel auf und behaupten oft, dass das Trinken solcher Flüssigkeiten gesundheitliche Vorteile hat. Ionische Haustierbürsten behaupten, Haustiergeruch und Hautschuppen zu entfernen, indem sie die Luft zwischen den einzelnen Haarschäften des Tieres ionisieren. Pool-Ionisatoren verwenden Metallionen und einen kleinen elektrischen Strom, um Bakterien abzutöten. Verbraucher sollten alle Ionisatorprodukte vor dem Kauf oder der Verwendung recherchieren.