Katijonai yra teigiamai įkrauti jonai, kurie susidaro, kai cheminės reakcijos metu atomas praranda vieną ar daugiau elektronų. Norint suprasti, ką tai reiškia, naudinga peržvelgti kai kurią pagrindinę informaciją apie chemiją. Supratimas, kas yra atomas, kažkas apie atomo struktūrą ir savybes bei tai, kas vyksta cheminės reakcijos metu, yra svarbus fonas.
Viskas Žemėje sudaryta iš materijos, kuri savo ruožtu yra sudaryta iš atomų. Atomai yra labai maži ir gali būti stebimi tik naudojant specializuotą mokslinę įrangą. Visi atomai susideda iš trijų pagrindinių dalelių: protonų, neutronų ir elektronų. Šių dalelių skaičius kiekviename atome yra tai, dėl ko elementai skiriasi vienas nuo kito. Tai taip pat lemia jų chemines savybes arba tai, kaip atomai veikia skirtingomis sąlygomis.
Protonai turi teigiamą elektros krūvį, neutronai neturi, o elektronai yra neigiamai įkrauti. Atomo branduolys sudarytas iš protonų ir neutronų, sujungtų kartu, o tai sudaro beveik visą atomo svorį. Elektronai sukasi aplink branduolį orbitose arba energijos lygiuose. Šios dalelės yra svarbios, nes tai, kaip jos išsidėsčiusios aplink branduolį, lemia atomo savybes – ar jis linkęs įgyti ar prarasti elektronus.
Atomai nori, kad jų energijos lygis būtų užpildytas elektronais, todėl jie atsisakys arba paims elektronus iš kitų atomų, kad tai padarytų. Taip nutinka cheminės reakcijos metu. Kai reakcijos metu atomas praranda arba įgyja elektronų, jis tampa jonu.
Katijonas susidaro, kai cheminės reakcijos metu atomas praranda elektronus. Jis turi teigiamą elektrinį krūvį, nes turi daugiau protonų nei elektronų, todėl jį trauks anijonai, turintys neigiamą krūvį.
Teigiami ir neigiami krūviai traukia vienas kitą, todėl skirtingi jonai gali būti laikomi kartu joniniais ryšiais ir sudaryti molekules. Stalo druska yra junginio, laikomo kartu jonine jungtimi tarp katijonų ir anijonų, pavyzdys. Druska susidaro, kai teigiami natrio jonai susijungia su neigiamais chloro jonais. Šis junginys yra labai stabilus, kai jis sėdi ant stalo, tačiau joninis ryšys lengvai nutrūksta įpylus vandens. Druska ištirpsta vandenyje, nes vanduo nutraukia joninį ryšį tarp natrio ir chloro.
Jonai žymimi viršutiniu indeksu, kuris rodo, ar grynasis elektros krūvis yra teigiamas (pliuso ženklas), ar neigiamas (minuso ženklas), ir gautų ar prarastų elektronų skaičių. Yra daug bendrų katijonų, kuriuos gali sudaryti vienas arba keli elementai, kuriuos kartu laiko cheminiai ryšiai. Paprasti metalai aliuminis ir varis yra paprasti pavyzdžiai.