Katsoja -ioni on varautunut atomi tai atomiryhmä kemiallisessa reaktiossa, joka ei muutu kemiallisesti tai muutu tilassa reaktion tapahtuessa. Kemiallisissa reaktioissa ionit sisältävät yhdisteet liuotetaan usein veteen, mistä seuraa tila, jota kutsutaan vesipitoisiksi ioneiksi. Kun kaksi ionista yhdistettä liuotetaan vesipitoiseen tilaan tai molemmat liuotetaan samaan liuottimeen, niiden ionit erottuvat, joten kaikki ensimmäisen yhdisteen muodostaneet ionit voivat olla vuorovaikutuksessa minkä tahansa toisen yhdisteen ionien kanssa. Kaikkien ionien ei tarvitse olla vuorovaikutuksessa tässä tilassa, ja jos jotkut ionit eivät ole vuorovaikutuksessa, ne yleensä jäävät liuenneiksi liuokseen.
Reaktion katsoja -ionien määrittämiseksi reaktion muodostavat yhdisteet on hajotettava ioneiksi, jos mahdollista. Vain ioniset yhdisteet voidaan hajottaa tällä tavalla, ei molekyylejä, joiden atomit ovat sitoutuneet yhteen. Esimerkiksi natriumhydroksidin (NaOH) ja suolahapon vesipitoisen (HCl) välisessä reaktiossa kaksi ionista yhdistettä erottuvat ioneiksi, nimittäin natrium (Na), hydroksidi (OH), vety (H) ja kloori (Cl) ). Tämän reaktion tuloksena vety- ja hydroksidi -ionit sitoutuvat yhteen muodostaen nestemäistä vettä (H2O). Koska Na- tai Cl -ioni ei osallistunut reaktioon, jokainen oli katsoja -ioni.
Aivan kuten voi olla useita atomeja, jotka muodostavat katsojaionin, tietyssä reaktiossa voi olla monenlaisia katsojaioneja. Kaikissa reaktioissa ei ole katsoja -ioneja, mutta niitä, joilla on monia erilaisia tyyppejä, voi olla vaikea analysoida yhtälön avulla. Tätä tarkoitusta varten voidaan kuvata vastaava reaktio käyttämällä ioni -nettoyhtälöä. Netto -ioniyhtälö on reaktioyhtälö, jossa kaikki katsojaionit on poistettu molemmilta puolilta. Tapauksissa, joissa katsojaionilla ei ole omaa toimintoa, tätä yksinkertaistettua yhtälöä voidaan käyttää menettämättä merkittävää tietoa reaktiosta.
Monissa reaktioissa katsoja -ionilla ei ole toissijaista tarkoitusta ja se on olemassa vain siksi, että se oli osa reagenssia. Vaikka katsoja -ioneja ei käytetä tarkoituksenmukaiseen reaktioon, niitä käytetään joskus muissa prosesseissa. Yleinen käyttö vapaasti kelluville katsojaioneille on helpottaa materiaalien kulkua kalvon läpi. Ne voivat myös merkittävästi muuttaa sähkövarausta solun sisällä tai ulkopuolella, mikä voi vaikuttaa siihen, miten kenno toimii tai reagoi ärsykkeisiin. Kun otetaan huomioon nämä mahdolliset vaikutukset, nimi ”katsojaioni” voi olla hieman harhaanjohtava, koska ioneilla voi olla jokin tarkoitus.