Jon hydroniowy powstaje, gdy dodatnio naładowany jon wodorowy wiąże się z cząsteczką wody poprzez koordynacyjne wiązanie kowalencyjne. W tym współrzędnym wiązaniu kowalencyjnym tlen z cząsteczki wody wykorzystuje oba jej elektrony za wiązanie. Jon wodoru nie ma żadnych elektronów, które mogłyby w nim uczestniczyć.
Ponieważ jon hydroniowy pozbawiony jest elektronu, utrzymuje dodatni ładunek jonu wodorowego. Tworzy cząsteczkę w kształcie piramidy trygonalnej. Obecność jonu hydroniowego jest jedną z charakterystycznych cech kwasu. Każdy kwas rozpuszczony w wodzie wytwarza jony hydroniowe.