Durante la reazione, il sodio cede il suo elettrone più esterno a favore del cloro, dando luogo alla formazione di ioni sodio con carica positiva (Na+) e ioni cloruro con carica negativa (Cl-). Questi ioni con carica opposta vengono quindi attratti l'uno dall'altro da forze elettrostatiche e formano un composto ionico stabile, il cloruro di sodio. La disposizione di questi ioni in un reticolo cristallino regolare dà luogo alla formazione di cristalli di sale.
La reazione tra sodio e cloro può essere rappresentata come segue:
2Na(s) + Cl2(g) → 2NaCl(s)