Jonizacijos energija, kuri yra energijos kiekis, reikalingas elektronui atskirti nuo atomo, yra svarbi fizikoje ir chemijoje. Jonizuojant atomą pašalinamas elektronas, pridedamas teigiamas jonas, keičiantis visą atomo struktūrą. Jonizuotas atomas negali sukurti normalių ryšių, todėl jis gali būti naudojamas visiškai skirtingiems tikslams, priklausomai nuo mokslininko poreikių. Kai kurie atomai turi skirtingus jonizacijos energijos lygius, tuo metu jonizacija nurodoma pagal energijos eiliškumą. Jonizacija turi ypatingą energijos vertę, vadinamą elektronvoltais.
Kiekvienas atomas turi bent vieną elektroną, ir šis elektronas suteikia atomui neigiamą krūvį. Jonizuoti atomą reiškia pašalinti vieną ar daugiau elektronų, kad atomas būtų teigiamas jono krūvis. Nenurodyto energijos kiekio pridėjimas prie atomo neduos tinkamų rezultatų ir gali lemti, kad elektronų nebus arba per daug elektronų pabėgs iš atomo. Vienas iš jonizacijos energijos apskaičiavimo būdų yra leisti srovę per atomą, kol jis išspinduos šviesą.
Jonizacijos energija yra matas, kiek energijos reikia vienam elektronui nuskaityti nuo atomo. Tai įvyksta pritaikant teigiamą krūvį atomui. Kai energijos pakanka, atokiausias elektronas pabėgs nuo atomo ir prisijungs prie energijos šaltinio. Kad atomas būtų subalansuotas, trūkstamo elektrono vietą užims jonas, suteikdamas atomui teigiamą krūvį.
Kai kurie atomai turi vienodą kiekvieno elektrono jonizacijos energiją, tačiau kiti turės skirtingus elektrono energijos lygius. Jei reikia skirtingų energijos lygių, tada ji vadinama pirmąja jonizacijos energija pirmajam elektronui, antra jonizacijos energija antrajam ir taip toliau, kol bus apskaityti visi elektronai. Jei energijos lygis yra toks pat, tada energija vadinama tiesiog jonizacijos energija.
Reikalingas energijos kiekis matuojamas elektronvoltais. Šis matavimas yra toks pat kinetinės energijos kiekis, kurį elektronas sukaupia, kai praeina vieno volto elektrinį potencialą. Kai pirmą kartą buvo atrasta jonizacija, jonizacijai matuoti buvo naudojami įprasti voltai, tačiau šis matavimas nėra toks tikslus kaip elektronvoltai.
Periodinė elementų lentelė sugrupuoja elementus pagal daugybę skirtingų panašumų, tokių kaip elektronų skaičius arba atomo dydis. Kita lentelės grupė yra energijos kiekis, reikalingas jonizacijai. Elementams, esantiems labiau į viršų ir į dešinę, reikia daugiau energijos nei elementams, esantiems apatiniame kairiajame periodinės lentelės kampe.