Het carboniumion is een carbokation met molecuulformule CR5+. De meeste carboniumionen zijn pentavalent, maar er zijn er ook die tetravalent zijn. Men spreekt hierbij over niet-klassieke carbokationen.
Het methaniumion CH5+ is het eenvoudigste carboniumion. Het is methaan dat is geprotoneerd, waar dus een waterstofion aan is toegevoegd. Methaniumionen kunnen worden bereid door reactie van methaan met een superzuur, zoals fluorsulfonzuur. Methaan heeft normaal geen vrij elektronenpaar, maar kan met een 3-center-2-elektronbinding toch een extra binding aangaan, zoals in diboraan.