원자가 전자를 잃고 양이온이 되면 크기가 작아진다. 예를 들어 Na가 Na⁺가 되면 전자 껍질 수가 감소하여 이온 반지름이 절반 가량 작아진다. 반면에 원자가 전자를 얻어 음이온이 되면 전자 사이의 반발력이 증가하여 이온 반지름의 크기가 커진다. 따라서 Cl이 Cl^-로 되면 반지름이 2 배 가량 커진다. 

같은 주기인 Na과 Mg의 이온 반지름은 Na⁺가 Mg²⁺보다 크다. 그 이유는 원자 번호가 큰 Mg²⁺가 양성자 수가 많아 원자핵에서 전자를 더 세게 끌어당기기 때문이다. 이러한 현상은 전자 수가 같은 음이온인 O^2-, F^-에서도 나타난다.