En jon är en atom eller molekyl med fler eller färre elektroner än vanligt, vilket ger den en positiv eller negativ elektrisk laddning. Eftersom en jon ”vill” bli neutral genom att förvärva eller förlora ytterligare elektroner, har den intressanta kemiska egenskaper. Joner kommer vanligtvis i form av lösningar. Det finns tre typer – anjoner, som är negativt laddade, katjoner, som är positivt laddade, och radikaler, eller radikaljoner, som är mycket reaktiva på grund av att de har en stor mängd fria elektroner.
En jonlösning skapas vanligtvis när vissa molekyler, såsom salt, löses i vatten. Interaktionerna mellan det lösta ämnet och lösningsmedelsmolekylerna dissocierar svagt bundna molekyler, som salt, till två eller flera joner. När salt sätts i vatten bryts det ner till natrium- och kloridjoner, som båda är viktiga för människors liv. Om en person berövas salt för länge kommer de så småningom att dö. Andra livsnödvändiga joner (kallade elektrolyter) är kalium (K+), kalcium (Ca2+), magnesium (Mg2+), vätefosfat (HPO42−) och vätekarbonat (HCO3−).
Andra jonlösningar förutom lösta salter är syror och baser. Till exempel bildas saltsyra när väteklorid löses i vatten. Klorväte bryts upp i två joner, H+ och Cl−. H+ reagerar med vatten för att bilda H3O+, hydroniumjon, medan klor förblir som en kloridjon. Eftersom joniseringsprocessen är avslutad kallas saltsyra för en stark syra. Styrkan på syror mäts av hur många H+ joner de har — saltsyra många, så det är väldigt surt. Faktum är att saltsyra kan lösas upp genom glas och alla metaller utom iridium, även om dess korrosionshastighet är låg.
En annan kategori av jonlösningar är baser. Istället för att mätas med koncentrationen av vätejoner, mäts en bas genom dess koncentration av hydroxidjoner (OH-). Ett exempel på en bas är kaliumhydroxid, som är den kemiska prekursorn för de flesta mjuka och flytande tvålar. När kaliumhydroxid löses i vatten producerar den en stark alkalilösning. En alkali är en typ av bas. Kaliumhydroxid har ett antal intressanta kemiska egenskaper – en av dem är dess hygroskopiska (vattenattraherande) natur, vilket gör det till ett kraftfullt torkmedel. När den reagerar med vatten är reaktionen exoterm, vilket betyder att den genererar betydande värme.
Den sista större gruppen av joner är radikaljoner, eller bara radikaler. Exempel på radikaler är superoxid (O2-), som immunsystemet använder för att döda invaderande mikroorganismer, och kväveoxid, som kroppen använder som en viktig signalmolekyl. Liksom syror och baser är radikaler mycket reaktiva och har ett antal tillämpningar inom kemi. En olycklig aspekt av radikaler är att spårmängder i kroppen tenderar att bryta ner vävnader med tiden, vilket bidrar till åldrande.