Een atoom of molecule is neutraal als het aantal protonen en elektronen gelijk is; de werkingen naar buiten heffen elkaar op. Als echter het aantal elektronen niet meer gelijk is aan het aantal protonen zal er óf positieve óf negatieve lading overheersen.
Een dergelijk atoom heet ion. Voorbeeld: Het neutrale waterstofatoom H wordt door afgifte van zijn elektron tot een positief waterstofion H+; een neutraal chlooratoom Cl dat een elektron opneemt, wordt een negatief chloorion Cl-. Verbinden deze twee ionen zich met elkaar, dan ontstaat de neutrale molecule HCl. In water opgelost chloorwaterstof zal bij elektrolyse zich splitsen in positieve H+ionen en negatieve Cl-ionen. De H+ionen zullen door de kathode worden aangetrokken (kationen) en daar door het opnemen van elektronen worden geneutraliseerd; de Cl-ionen zullen door de anode worden aangetrokken (anionen) en daar door afgifte van overtollige elektronen weer neutrale Cl atomen worden. De afgegeven elektronen vloeien door de leiding naar de stroombron terug.
Het lijkt er dus op dat het water geleidend is geworden. Een verbinding die zich in ionen splitst, noemt men geïoniseerd. Water is een ionisatiemiddel. Metalen en niet-metalen verschillen wezenlijk daardoor, dat de metalen (en waterstof) elektronen afgeven en kationen vormen, terwijl de niet-metalen deze elektronen opnemen en anionen vormen. Uit kationen en anionen ontstaan dan de verbindingen.
