Katjoni ir pozitīvi lādēti joni, kas veidojas, kad atoms ķīmiskās reakcijas laikā zaudē vienu vai vairākus elektronus. Lai saprastu, ko tas nozīmē, ir lietderīgi pārskatīt dažus pamatinformāciju par ķīmiju. Izpratne par to, kas ir atoms, kaut kas par atoma struktūru un īpašībām, kā arī par to, kas notiek ķīmiskās reakcijas laikā, ir svarīgs fons.
Viss uz Zemes sastāv no matērijas, kas savukārt sastāv no atomiem. Atomi ir ārkārtīgi niecīgi, un tos var novērot tikai ar specializētu zinātnisku aprīkojumu. Visi atomi sastāv no trim galvenajām daļiņām: protoniem, neitroniem un elektroniem. Šo daļiņu skaits katrā atomā padara elementus atšķirīgus vienu no otra. Tas arī nosaka to ķīmiskās īpašības vai to, kā atomi darbojas dažādos apstākļos.
Protoniem ir pozitīvs elektriskais lādiņš, neitroniem nav lādiņa, un elektroniem ir negatīvs lādiņš. Atoma kodolu veido kopā savienoti protoni un neitroni, kas veido gandrīz visu atoma svaru. Elektroni riņķo ap kodolu orbitālēs jeb enerģijas līmeņos. Šīs daļiņas ir svarīgas, jo veids, kā tās ir izvietotas ap kodolu, nosaka atoma īpašības — neatkarīgi no tā, vai tam ir tendence iegūt vai zaudēt elektronus.
Atomi vēlas, lai viņu enerģijas līmenis būtu piepildīts ar elektroniem, un, lai to izdarītu, viņi atteiksies vai atņems elektronus no citiem atomiem. Tas notiek ķīmiskās reakcijas laikā. Kad atoms reakcijas laikā zaudē vai iegūst elektronus, tas kļūst par jonu.
Katjons veidojas, kad atoms ķīmiskās reakcijas laikā zaudē elektronus. Tam ir pozitīvs elektriskais lādiņš, jo tajā ir vairāk protonu nekā elektronu, un tas tiks piesaistīts anjoniem, kuriem ir negatīvs lādiņš.
Pozitīvie un negatīvie lādiņi pievelk viens otru, tāpēc dažādus jonus var saturēt kopā ar jonu saitēm un veidot molekulas. Galda sāls ir savienojuma piemērs, ko satur jonu saite starp katjoniem un anjoniem. Sāls veidojas, kad pozitīvie nātrija joni saskaras ar negatīvajiem hlora joniem. Šis savienojums ir ļoti stabils, kad tas atrodas uz galda, bet jonu saite viegli pārtrūkst, pievienojot ūdeni. Sāls izšķīst ūdenī, jo ūdens pārtrauc jonu saiti starp nātriju un hloru.
Jonus apzīmē ar augšējo indeksu, kas norāda, vai neto elektriskais lādiņš ir pozitīvs (plus zīme) vai negatīvs (mīnus zīme) un iegūto vai zaudēto elektronu skaitu. Ir daudz kopīgu katjonu, kas var sastāvēt no viena vai vairākiem elementiem, ko satur ķīmiskās saites. Parastie metāli alumīnijs un varš ir vienkārši piemēri.