La ionización es cuando un átomo o molécula adquiere una carga positiva o negativa. Puede ocurrir de dos maneras: primero, cuando una partícula gana o pierde electrones; segundo, cuando un átomo o molécula se combina con otro átomo o molécula que ya tiene carga. La propia partícula cargada se llama ion. Los iones con carga positiva se denominan cationes y los iones con carga negativa se denominan aniones. Además, los iones formados por un átomo se denominan iones monoatómicos y los iones formados por múltiples átomos se denominan iones poliatómicos.
La ionización a menudo ocurre debido a la cantidad de electrones que tiene una partícula. Las partículas con electrones apareados (pares) son más estables que aquellas con electrones no apareados; Los átomos con capas de electrones llenas también son más estables que aquellos con capas solo parcialmente llenas. Cuando las partículas chocan e interactúan, los electrones de un átomo pueden ser atraídos hacia otro para darle un número par de electrones o para llenar una de sus capas de electrones. Un átomo con un número impar de electrones y solo un electrón en su capa exterior tendería a ceder su electrón en tal interacción. Las partículas cargadas por ionización tienden a no ser tan estables como las que naturalmente tienen sus capas de electrones llenas con un número igual de protones y electrones.
Existe un tipo especial de unión a base de iones. Este enlace, conocido como enlace iónico, es causado por la atracción electrostática entre iones positivos y negativos. Este tipo de enlace suele ocurrir cuando dos átomos entran en contacto y un electrón de la capa de valencia de uno salta a la capa de valencia de otro. El salto de electrones crea dos iones, uno con carga positiva y otro con carga negativa. Los iones se atraen entre sí y pueden producirse enlaces iónicos. Cuando esta reacción ocurre a gran escala, se pueden formar cristales iónicos. La reacción química entre el sodio (Na) y el cloro (Cl) que da como resultado la sal de mesa es un ejemplo de tal reacción.
La ionización es una palabra de moda que se utiliza a menudo en el marketing de productos minoristas. Los ionizadores de aire (a veces escritos como «ionizadores») usan electricidad para cargar y, con suerte, limpiar el aire. Los ionizadores de agua cargan partículas de agua y, a menudo, afirman que existen beneficios para la salud por beber tales líquidos. Los cepillos iónicos para mascotas pretenden eliminar el olor y la caspa de las mascotas al ionizar el aire entre los pelos individuales del animal. Los ionizadores de piscina utilizan iones metálicos y una pequeña corriente eléctrica en un intento de matar las bacterias. Los consumidores deben investigar todos los productos ionizadores antes de comprarlos o usarlos.