Ion
Seluruh ion memiliki muatan, yang berarti, seperti obyek-obyek bermuatan lainnya, mereka:Elektron, karena massanya yang kecil sehingga sifat menempati ruangnya yang besar dianggap sebagai gelombang materi (). Ini menentukan seluruh ukuran atom dan molekul yang memiliki elektron. Anion (ion bermuatan negatif) lebih besar daripada molekul atau atom induknya, karena kelebihan elektron saling tolak-menolak satu sama lain sehingga menambah ukuran fisik ion, dan ukurannya ditentukan oleh awan elektronnya. Dengan demikian, secara umum, kation berukuran lebih kecil daripada atom atau molekul induknya karena ukuran awan elektronnya juga lebih kecil. Kation hidrogen tidak memiliki elektron sama sekali, sehingga hanya memiliki proton tunggal - "jauh lebih kecil" daripada atom hidrogen.
Hidronium
Beberapa struktur hidrasi cukup besar: struktur jumlah ion ajaib (disebut "ajaib" karena stabilitasnya yang meningkat sehubungan dengan struktur hidrasi yang melibatkan sejumlah sebanding molekul air - hal ini adalah penggunaan yang sama dari kata "ajaib" seperti dalam fisika nuklir) mungkin menempatkan hidronium dalam sebuah kurungan dodekahedral. Namun, simulasi dinamika molekuler dengan metode ab initio yang terbaru menunjukkan bahwa, rata-rata, proton terhidrasi berada pada permukaan cluster . Lebih jauh, beberapa fitur yang berbeda dari simulasi ini sependapat dengan mitra eksperimental mereka yang mengusulkan interpretasi alternatif dari hasil penelitian ini.