Een atoom wordt een kation wanneer het één of meer elektronen verliest. Dit kan gebeuren wanneer het atoom betrokken is bij een chemische reactie, bijvoorbeeld wanneer het reageert met een ander atoom of molecuul dat een sterkere elektronegativiteit heeft. De elektronegativiteit van een atoom is zijn vermogen om elektronen aan te trekken. Wanneer een atoom een ​​elektron verliest, wordt het positief geladen en wordt het daarom een ​​kation genoemd.

Wanneer natrium bijvoorbeeld reageert met chloorgas, verliest het natriumatoom een ​​elektron aan het chlooratoom, waardoor een natriumkation (Na+) en een chloride-anion (Cl-) worden gevormd. Dit proces staat bekend als ionisatie.

De ionisatie-energie van een atoom is de hoeveelheid energie die nodig is om één elektron uit het atoom te verwijderen. De ionisatie-energie van een atoom neemt toe naarmate het aantal protonen in de kern toeneemt. Dit komt omdat de protonen in de kern een positieve lading hebben en de elektronen in het atoom afstoten.

De ionisatie-energie van een atoom neemt ook toe naarmate het aantal elektronen in het atoom toeneemt. Dit komt doordat de elektronen in een atoom negatief geladen zijn en elkaar afstoten.

De ionisatie-energie van een atoom is een maatstaf voor hoe sterk de elektronen aan het atoom gebonden zijn.