Si forma un catione quando un atomo perde gli elettroni. un atomo che perde elettroni perde la carica negativa; quindi, diventa positivamente caricato. Questi atomi hanno una bassa affinità o attrazione per gli elettroni e sono chiamati atomi elettropositivi.
Secondo la regola dell'ottetto, gli atomi cercano di guadagnare o perdere elettroni per raggiungere otto elettroni nei loro livelli di energia più esterni, che è il numero massimo consentito di elettroni in questi gusci di energia e la forma più stabile di un atomo. Gli elementi sulla tavola periodica che hanno il numero massimo di elettroni nei loro livelli di energia più esterni sono i gas nobili. Questi elementi sono il più stabile di tutti gli elementi e sono riluttanti a formare composti con altri. Tutti gli altri elementi desiderano imitare i gas nobili in termini di configurazione elettronica.
Gli atomi che hanno pochi elettroni nei loro livelli di energia esterna tendono a perdere elettroni per altri atomi. Gli elementi più suscettibili di diventare cationi sono quelli dei metalli alcalini e dei metalli alcalino terrosi della tavola periodica, perché sono gli elementi più elettropositivi.
Gli elettroni persi dai cationi vengono rilevati da elementi fortemente elettronegativi, che si trovano sul lato destro della tavola periodica. Gli atomi che raccolgono gli elettroni per diventare più stabili sono chiamati anioni. Poiché le cariche opposte si attraggono, i cationi e gli anioni tipicamente formano legami, diventando quindi composti neutri. La formazione di legami tra cationi e anioni è chiamata legame ionico, e questi composti sono chiamati composti ionici.