Wanneer een natriumatoom een ​​elektron in zijn buitenste energieschil verliest, wordt het positief geladen en vormt het een natriumion (Na+). Dit proces wordt ionisatie genoemd. De ionisatie-energie van natrium is de hoeveelheid energie die nodig is om een ​​elektron uit de buitenste schil van een natriumatoom te verwijderen. De ionisatie-energie van natrium is 496 kJ/mol.

Het verlies van een elektron uit de buitenste energieschil van een natriumatoom resulteert in een verandering in de elektronische configuratie van het atoom. Het natriumatoom heeft atoomnummer 11, wat betekent dat het 11 protonen en 11 elektronen heeft. In zijn neutrale toestand heeft het natriumatoom twee elektronen in zijn buitenste energieschil, bekend als de valentieschil. Wanneer het natriumatoom één van zijn valentie-elektronen verliest, wordt het een natriumion met 10 elektronen en 11 protonen. Het natriumion heeft een positieve lading omdat het meer protonen dan elektronen heeft.

De vorming van natriumionen is belangrijk bij veel chemische processen. Natriumionen zijn bijvoorbeeld essentieel voor de overdracht van zenuwimpulsen en de regulering van de vochtbalans in het menselijk lichaam. Natriumionen worden ook gebruikt bij de productie van zeep, glas en vele andere producten.