Un ion este un atom non-neutru sau o colecție de atomi care funcționează ca o unitate. Dacă ionul are un deficit de electroni, este un „cation”, dar dacă are un surplus de electroni, este un „anion”. Când oxigenul face parte din cation, este o oxicare – de exemplu, uranil (UO2)+2. Alternativ, dacă atomii de oxigen fac parte din anion, acesta este un oxianion, ca în nitrat (-NO3)-1. Rareori, ambii ioni sunt oxigenați, având atât o oxicare, cât și un oxianion. Unul dintre cele mai cunoscute exemple în acest sens este nitratul de uranil (UO2)(NO3)2.
Există numeroase varietăți de oxianioni. Printre acestea se numără sulfatul (SO4)-2, acetatul (CH3COO)-1 și teluritul (TeO3)-2. Alte tipuri de oxianioni includ perclorat (ClO4)-1, fosfat (PO4)-3 și nitrat (NO3)-1.
Un oxianion poate fi de obicei scris ca un acid corespunzător din care este derivat. În acest caz, avem acizi sulfuric, acetic, teluros, percloric și azotic. Îndepărtarea apei din acești acizi dă anhidride – trioxid de sulf, anhidridă acetică, dioxid de telur, heptoxid de clor, pentoxid de fosfor și pentoxid de azot. În special, oxianionii anorganici constau adesea din oxigen plus un nemetal, cum ar fi sulf, azot sau fosfor; ele pot fi, totuși, formate și dintr-un metal și oxigen.
Două specii de oxianioni care conțin metale sunt dicromatul și permanganatul. Bicromatul de potasiu (K2Cr2O7) este adesea folosit în reacțiile chimice organice ca agent oxidant; permanganatul de potasiu (KMnO4) este un oxidant și mai puternic. Atunci când este combinat cu acid sulfuric, produce substanța explozivă anhidrida acidului permanganic, sau heptoxid de mangan (Mn2O7), conform ecuației de reacție 2 KMnO4 + H2SO4 → K2SO4 + Mn2O7 + H2O. Spre deosebire de natura permanganatului, unii compuși oxianioni nu acționează deloc ca oxidanți. Acest lucru se datorează unui număr de factori, inclusiv electronegativitatea, mărimea ionilor, configurația electronică și stabilizarea rezonanței.
Configurația electronică care permite formarea de oxianioni necesită prezența unor învelișuri d-orbitale de electroni expandabile, care permit niveluri mai mari de valență atomică. Deși trei dintre halogeni, și anume clorul, bromul și iodul, au astfel de învelișuri și pot forma chiar anioni foarte oxigenați, fluorul nu are. Poate forma un singur acid oxigenat, acidul hipofluor, și acesta este atât de instabil încât explodează cu ușurință. Un factor suplimentar care contribuie atât la formarea, cât și la stabilitatea unui oxianion este simetria rezonanței ionice. Una dintre cele mai stabile structuri de oxianion, sulfatul poate fi desenat ca una dintre șase structuri de rezonanță echivalente posibile, răspândind de fapt sarcina negativă pe o suprafață exterioară mare.