Energi ionisasi pertama sebuah unsur adalah energi yang diperlukan untuk melepaskan satu elektron dari atom terisolasi dalam keadaan dasarnya, dalam fase gas:
Energi ionisasi berturut-turut melepaskan elektron kedua, ketiga… dari , … Nilainya dinyatakan dalam elektronvolt per atom atau dalam kilojoule per mol ().
Contoh
Contoh 2.11 (Magnesium)
Energi ionisasi berturut-turut magnesium adalah 7.65, 15.04, 80.14, dan . Rasio masih sedang; adalah sebuah lonjakan: elektron ketiga berasal dari teras 2p. Magnesium melepaskan kedua elektron 3s-nya dan berhenti pada , yang berkonfigurasi gas mulia neon.
Contoh 2.24 (Litium dalam baterai)
Litium mempunyai keelektronegatifan terendah di periode 2 dan mudah melepaskan elektron 2s-nya, sementara ia adalah logam yang paling ringan: litium membawa muatan yang dapat dipindahkan per gram paling banyak di antara semua unsur, itulah sebabnya ia menggerakkan baterai isi ulang. Energi ionisasi pertamanya, , lebih besar daripada energi ionisasi natrium (5.14) atau kalium (4.34), tetapi di dalam air litium adalah logam alkali yang paling pereduksi, sebuah paradoks yang terpecahkan oleh hidrasi kuat ion yang kecil (Bab 13).