양전하를 띠고 3개의 결합을 가지고 있는 산소이온을 통틀어 옥소늄 이온이라 한다. 옥소늄 이온은 [H(H²O)]+으로 존재하며 가장 간단하고 일반적인 옥소늄 이온은 n=1일 때인 H³O+다. 하이드로늄 이온이라고도 하지만 요즘에는 사용하지 않고 옥소늄 이온이라 한다. 수용액 속에 수소이온은 이온상태로 존재하는 것이 아니라 물 분자와 결합해 옥소늄 이온으로 존재하는 것을 알 수 있다. 옥소늄 이온은 수용액속에서뿐만 아니라 결정 속에서 존재하기도 한다. 과염소산 1수화물(HClO⁴·H²O)과 [H³O][ClO⁴]와 같은 이온 결정인 것을 예로 들 수 있다.