이온 상태로 있을 때 같은 수의 전자를 가지고 있어, 같은 전자껍질을 가지는 전자배치가 같은 이온을 말한다. 전자의 수가 같기 때문에 원자핵의 전하량이 클수록 핵이 전자를 강하게 끌어들여 이온의 부피가 줄어들고 반지름이 작아지게 된다. 반대로 양성자가 적을 경우 전자를 끌어들이는 힘도 약해 전자가 분산되어 부피가 커지고 반지름도 커지게 된다. 또한 원자번호가 클수록 원자핵의 양성자 수가 많으므로 이온 반지름은 감소하게 된다.