原子の軌道電子が失われ、または追加されて、正（陽）または負（陰）の電荷を帯びた状態になること。イオン化ともいう。イオン化には種々の過程があり、例えば、放射線（電子、光子等）を吸収して軌道電子が励起され、束縛エネルギーを超えるエネルギーを得て軌道から飛び出す現象、また、電解質が溶液中で陽イオンと陰イオンに分かれる現象などが挙げられる。Ｘ線、γ線、β線、α線等の放射線が物質を電離する性質は放射線検出器に応用されており、代表的なものとして電離箱、GM計数管、半導体検出器がある。