Ion
Ion poliatomik dan molekular seringkali terbentuk karena menerima atau kehilangan ion elemental seperti proton, , dalam molekul netral. Sebagai contoh, ketika amonia, , menerima proton, —suatu proses yang disebut protonasi—ia membentuk ion amonium, . Amonia dan amonium memiliki jumlah elektron yang sama, begitu pula konfigurasi elektronnya, tetapi amonium memiliki kelebihan proton yang menjadikannya bermuatan positif.
Atom
Sebuah atom dapat diionisasi dengan melepaskan satu elektronnya. Muatan yang ada menyebabkan trayektori atom melengkung ketika ia melalui sebuah medan magnet. Jari-jari trayektori ion tersebut ditentukan oleh massa atom. Spektrometer massa menggunakan prinsip ini untuk menghitung rasio massa terhadap muatan ion. Apabila sampel tersebut mengandung sejumlah isotop, spektrometer massa dapat menentukan proporsi tiap-tiap isotop dengan mengukur intensitas berkas ion yang berbeda. Teknik untuk menguapkan atom meliputi plasma gandeng induktif-spektroskopi emisi atom ("inductively coupled plasma-atomic emission spectroscopy", ICP-AES) dan plasma gandeng induktif-spektrometri massa ("inductively coupled plasma-mass spectrometry", ICP-MS), keduanya menggunakan plasma untuk menguapkan sampel analisis.