È possibile prevedere se un elemento formerà un catione o anione determinando quanti protoni ha un elemento. Se un elemento ha più protoni di un elettrone, è un catione. Gli elementi con più elettroni di protoni formano un anione. Quando due elementi sono mescolati, la quantità di energia di ionizzazione determina se la nuova sostanza si trasformerà in un catione o anione.
Indipendentemente dal numero di protoni di un elemento, diventa uno ione quando uno o più elettroni di valenza vengono rimossi dall'atomo. Gli ioni sono caricati negativamente o positivamente. Un catione è uno ione con carica positiva e un anione è uno ione con carica negativa.
Ogni elemento ha una certa quantità di energia di ionizzazione. Questo è ciò che determina la quantità di energia necessaria per rimuovere un elettrone di valenza. Quando si combinano due elementi, è necessario identificare il numero atomico degli elementi per determinare se il mix risulterà in un catione o anione. Gli elementi con numeri atomici inferiori possono essere facilmente privati di un elettrone di valenza e sono quindi più inclini a trasformarsi in un catione. Gli elementi con un numero atomico più grande si aggrappano agli elettroni di valenza e sono tipicamente anioni. Il numero atomico si trova sopra ogni elemento della tavola periodica.