Energia jonizacji to energia potrzebna do utworzenia jonu dodatniego \(M^+\), innymi słowy, jest to energia potrzebna do oderwania elektronu od atomu. Energia ta musi być większa od energii potrzebnej do wzbudzenia elektronu, oraz taka, która pokona oddziaływania jądrowe utrzymujące elektron w swoim otoczeniu.
Wartość energii jonizacji jest powiązana z energią orbitalu, z którego usuwany jest elektron, zależy więc od efektywnego ładunku jądra i głównej liczby kwantowej i wyraża się wzorem:
\(EJ= \frac{Z _{ef} ^{2}R}{n ^{2} } \)
Orbitale o małym promieniu często silniej wiążą elektrony, co odpowiada wyższym energiom jonizacji. Z kolei zwiększenie ładunku jądra (zwiększenie liczby elektronów w wolnym atomie) prowadzi do wzrostu EJ w obrębie każdego okresu. Wynika to z większego wpływu wzrostu ładunku jądra niż wpływu efektu ekranowania.
Rysunek 1. Energie jonizacji (eV) pierwiastków Li-Ne
Rysunek 2. Zmiany energii jonizacji (eV) pierwiastków o konfiguracji elektronów walencyjnych (ns)1 dla n 1-6
