Można przewidzieć, czy pierwiastek utworzy kation lub anion, określając ile protonów ma element. Jeśli element ma więcej protonów niż elektronów, jest kationem. Elementy zawierające więcej elektronów niż protony tworzą anion. Po zmieszaniu dwóch elementów ilość energii jonizacji określa, czy nowa substancja zamieni się w kation lub anion.
Bez względu na to, ile protonów ma element, staje się on jonem, gdy jeden lub więcej elektronów walencyjnych zostaje pozbawiony atomu. Jony są naładowane ujemnie lub dodatnio. Kation jest dodatnio naładowanym jonem, a anion jest ujemnie naładowanym jonem.
Każdy element ma pewną ilość energii jonizacji. To właśnie określa ilość energii potrzebnej do usunięcia elektronu walencyjnego. Łącząc dwa elementy, należy zidentyfikować liczbę atomową pierwiastków, aby określić, czy mieszanka spowoduje powstanie kationu lub anionu. Elementy o niższych liczbach atomowych mogą być łatwo pozbawione elektronu walencyjnego, a zatem są bardziej podatne na przekształcenie w kation. Elementy o większej liczbie atomowej utrzymują elektrony walencyjne i są zwykle anionami. Liczba atomowa znajduje się nad każdym elementem w układzie okresowym.
