Η ενέργεια ιονισμού, η οποία είναι η ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για να διαχωριστεί ένα ηλεκτρόνιο από ένα άτομο, είναι σημαντική για τη φυσική και τη χημεία. Με τον ιονισμό ενός ατόμου, αφαιρείται ένα ηλεκτρόνιο και προστίθεται ένα θετικό ιόν, αλλάζοντας ολόκληρη τη δομή του ατόμου. Όταν ιονίζεται, το άτομο δεν μπορεί να δημιουργήσει κανονικούς δεσμούς, επομένως μπορεί να χρησιμοποιηθεί για εντελώς διαφορετικούς σκοπούς, ανάλογα με τις ανάγκες του επιστήμονα. Ορισμένα άτομα έχουν διαφορετικά επίπεδα ενέργειας ιοντισμού, οπότε ο ιοντισμός αναφέρεται σύμφωνα με τη σειρά της ενέργειας. Ο ιονισμός έχει μια ειδική ενεργειακή τιμή που ονομάζεται ηλεκτρονβολτ.
Κάθε άτομο έχει τουλάχιστον ένα ηλεκτρόνιο και αυτό το ηλεκτρόνιο δίνει στο άτομο αρνητικό φορτίο. Το να ιονίζεις το άτομο σημαίνει να αφαιρείς ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια για να δώσει στο άτομο το θετικό φορτίο ενός ιόντος. Η προσθήκη μιας απροσδιόριστης ποσότητας ενέργειας σε ένα άτομο δεν θα αποφέρει σωστά αποτελέσματα και μπορεί είτε να οδηγήσει σε έλλειψη ηλεκτρονίων είτε σε υπερβολική φυγή ηλεκτρονίων από το άτομο. Ένας τρόπος υπολογισμού της ενέργειας ιονισμού είναι να περάσει ένα ρεύμα μέσω του ατόμου μέχρι να εκπέμψει φως.
Η ενέργεια ιοντισμού είναι μια μέτρηση της ποσότητας ενέργειας που χρειάζεται για ένα ηλεκτρόνιο να συρθεί μακριά από το άτομο. Αυτό συμβαίνει με την εφαρμογή θετικού φορτίου στο άτομο. Όταν η ενέργεια είναι επαρκής, το πιο εξωτερικό ηλεκτρόνιο θα φύγει από το άτομο και θα ενωθεί με την πηγή ενέργειας. Για να κρατήσει το άτομο ισορροπημένο, ένα ιόν θα πάρει τη θέση του ηλεκτρονίου που λείπει, δίνοντας στο άτομο ένα θετικό φορτίο.
Μερικά άτομα έχουν την ίδια ενέργεια ιονισμού για κάθε ηλεκτρόνιο, αλλά άλλα θα έχουν διαφορετικά επίπεδα ενέργειας για το ηλεκτρόνιο. Εάν απαιτούνται διαφορετικά επίπεδα ενέργειας, τότε αναφέρεται ως η πρώτη ενέργεια ιοντισμού για το πρώτο ηλεκτρόνιο, η δεύτερη ενέργεια ιοντισμού για το δεύτερο και ούτω καθεξής μέχρι να ληφθούν υπόψη όλα τα ηλεκτρόνια. Εάν το επίπεδο ενέργειας είναι το ίδιο, τότε η ενέργεια αναφέρεται απλώς ως ενέργεια ιονισμού.
Η ποσότητα της ενέργειας που χρειάζεται μετριέται σε ηλεκτρονβολτ. Αυτή η μέτρηση είναι η ίδια ποσότητα κινητικής ενέργειας που συσσωρεύει το ηλεκτρόνιο όταν διέρχεται από το ηλεκτρικό δυναμικό ενός βολτ. Όταν ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά ο ιονισμός, χρησιμοποιήθηκαν κανονικά βολτ για τη μέτρηση του ιονισμού, αλλά αυτή η μέτρηση δεν είναι τόσο ακριβής όσο τα ηλεκτρονβολτ.
Ο περιοδικός πίνακας στοιχείων ομαδοποιεί τα στοιχεία με πολλές διαφορετικές ομοιότητες, όπως ο αριθμός των ηλεκτρονίων ή το ατομικό μέγεθος. Μια άλλη ομάδα στο τραπέζι είναι η ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για τον ιονισμό. Για τα στοιχεία πιο προς τα πάνω και προς τα δεξιά, χρειάζεται περισσότερη ενέργεια από τα στοιχεία στο κάτω αριστερό μέρος του περιοδικού πίνακα.