När en jon placeras i vatten attraheras den positiva änden av vattenmolekylen (väteatomerna) till jonens negativa laddning, och den negativa änden av vattenmolekylen (syreatomen) attraheras av den positiva laddningen av jonen. Denna attraktion mellan jonen och vattenmolekylerna leder till bildandet av ett hydratiseringsskal, som är ett lager av vattenmolekyler som omger jonen.
Styrkan på hydreringsskalet beror på jonens laddning och jonens storlek. Joner med högre laddning drar till sig vattenmolekyler starkare än joner med lägre laddning. Mindre joner drar också till sig vattenmolekyler starkare än större joner.
Hydratisering av joner är en viktig process i många biologiska system. Till exempel är det väsentligt för funktionen hos proteiner, som är molekyler som är uppbyggda av aminosyror. Aminosyror är zwitterjoner, vilket betyder att de har både en positiv laddning och en negativ laddning. Återfuktningen av aminosyrorna i proteiner hjälper till att stabilisera proteinstrukturen och gör att den fungerar korrekt.
Förutom dess roll i biologiska system är jonhydrering också viktig i många industriella processer. Till exempel används det i vattenrening, galvanisering och tillverkning av batterier.
