Năng lượng ion hóa của một nguyên tố là lượng năng lượng cần thiết để tách một electron ra khỏi nguyên tử ở trạng thái khí. Năng lượng ion hóa tăng dần lên và ở bên phải của bảng tuần hoàn.
Năng lượng ion hóa tăng theo chiều từ trái sang phải của bảng tuần hoàn vì các nguyên tố ở bên phải của bảng có bán kính nhỏ hơn; số proton trong hạt nhân nhiều hơn sẽ tác dụng lực lớn hơn lên các electron ở quỹ đạo, kéo chúng lại gần hạt nhân hơn. Năng lượng ion hóa tăng dần từ cuối bảng tuần hoàn lên đầu vì các nguyên tử nhỏ hơn giữ chặt các electron của chúng hơn các nguyên tử lớn hơn. Lý do đằng sau khái niệm này là trong các nguyên tử lớn hơn, các electron quay quanh quỹ đạo xa hạt nhân hơn; do đó, các proton trong hạt nhân tác dụng lực hấp dẫn lên các electron ít hơn. Theo các quy tắc chung này, heli là nguyên tố có năng lượng ion hóa cao nhất.
