Ionisointienergia, joka on energiamäärä, joka tarvitaan elektronin erottamiseksi atomista, on tärkeä fysiikalle ja kemialle. Ionisoimalla atomi poistetaan elektroni ja lisätään positiivinen ioni, joka muuttaa koko atomin rakennetta. Kun ionisoitu, atomi ei voi muodostaa normaaleja sidoksia, joten sitä voidaan käyttää täysin eri tarkoituksiin tutkijan tarpeiden mukaan. Joillakin atomeilla on erilaiset ionisaation energiatasot, jolloin ionisaatioon viitataan energiajärjestyksen mukaan. Ionisoinnilla on erityinen energia -arvo, jota kutsutaan elektronivoltteiksi.
Jokaisessa atomissa on vähintään yksi elektroni, ja tämä elektroni antaa atomille negatiivisen varauksen. Atomin ionisointi tarkoittaa yhden tai useamman elektronin poistamista, jotta atomille saadaan ionin positiivinen varaus. Määrittämättömän määrän energian lisääminen atomiin ei anna oikeita tuloksia, ja se voi joko johtaa siihen, ettei elektroneja ole tai liian monta elektronia pakenee atomista. Yksi tapa laskea ionisaatioenergia on johtaa virta atomin läpi, kunnes se säteilee valoa.
Ionisointienergia on mittaus siitä, kuinka paljon energiaa tarvitaan yhden elektronin ryömiä pois atomista. Tämä tapahtuu soveltamalla positiivista varausta atomiin. Kun energia on riittävä, uloin elektroni pakenee atomista ja liittyy sen sijaan energialähteeseen. Atomin tasapainottamiseksi ioni tulee puuttuvan elektronin tilalle, jolloin atomille tulee positiivinen varaus.
Joillakin atomeilla on sama ionisaatioenergia jokaiselle elektronille, mutta toisilla on eri energiatasot elektronille. Jos tarvitaan erilaisia energiatasoja, sitä kutsutaan ensimmäisen elektronin ensimmäiseksi ionisointienergiaksi, toiseksi toisen ionisaatioenergiaksi ja niin edelleen, kunnes kaikki elektronit otetaan huomioon. Jos energiataso on sama, energiaa kutsutaan yksinkertaisesti ionisaatioenergiaksi.
Tarvittava energian määrä mitataan elektronivoltteina. Tämä mittaus on sama määrä liike -energiaa, jonka elektroni kerää, kun se kulkee yhden voltin sähköpotentiaalin läpi. Kun ionisaatio löydettiin ensimmäisen kerran, ionisaation mittaamiseen käytettiin säännöllisiä volttia, mutta tämä mittaus ei ole yhtä tarkka kuin elektronijännitteet.
Elementtien jaksollisessa taulukossa ryhmitellään elementit monien erilaisten yhtäläisyyksien, kuten elektronien lukumäärän tai atomikoon, perusteella. Toinen taulukossa oleva ryhmä on ionisaatioon tarvittava energiamäärä. Ylempänä ja oikealla oleville elementeille tarvitaan enemmän energiaa kuin jaksollisen taulukon vasemmassa alakulmassa oleville elementeille.