Ione idronio è il termine obsoleto utilizzato in passato per indicare il catione ossonio, detto anche senza ambiguità idrossonio, idrogenione o semplicemente protone, con formula bruta H3O+. Il catione è responsabile del carattere acido di tutte le sostanze in ambiente acquoso (secondo la terminologia sistematica IUPAC andrebbe scritto OH3+) e del relativo effetto livellante. Esso consiste in un catione derivante direttamente dalla formazione di un legame covalente fra uno ione H+ che in soluzione acquosa non può esistere allo stato libero e una molecola di H2O. Si trova nelle sostanze anfotere e in tutti gli acidi inorganici e organici, siano essi forti o deboli. Lo ione ossonio ha una struttura a piramide a base triangolare equilatera; l’atomo di ossigeno ibridato sp3 occupa il vertice della piramide, i tre atomi di idrogeno occupano i tre vertici della base triangolare, mentre il quarto orbitale sp3 è occupato da una coppia di elettroni di non legame, o “lone pair“, che è responsabile della maggior parte delle proprietà chimico-fisiche del catione stesso. I tre angoli di legame H-O-H sono approssimativamente di 113°. Esperimenti di marcatura radioisotopica con trizio hanno evidenziato che i tre atomi di idrogeno sono equivalenti, ovvero quando lo ione ossonio si dissocia per tornare a formare acqua, lo ione H+ scambiato non è necessariamente quello acquisito in precedenza. In soluzione acquosa il catione ossonio stabilisce legami a idrogeno solvatandosi con quattro molecole di acqua, assumendo la struttura più complessa (e maggiormente in accordo coi dati sperimentali) H9O4+. Il meccanismo di Grotthuss rende conto della peculiare dinamica e cinetica di trasferimento del protone in soluzione acquosa.