Energia de ionizare a unui element este cantitatea de energie necesară pentru a rupe un electron de la un atom în stare gazoasă. Energia de ionizare crește în sus și în dreapta mesei periodice.
Energia de ionizare crește de la stânga la dreapta mesei periodice, deoarece elementele din dreapta mesei au raze mai mici; numărul mai mare de protoni din nucleu exercită o forță mai mare asupra electronilor care orbitează, trăgându-i mai aproape de nucleu. Energiile de ionizare cresc din partea de jos a mesei periodice spre vârf, deoarece atomii mai mici țin mai mult pe electronii lor decât atomii mai mari. Motivul din spatele acestui concept este că, la atomii mai mari, electronii se deplasează mai departe de nucleu; prin urmare, protonii din nucleu exercită mai puțin o forță atractivă asupra electronilor. Conform acestor reguli generale, heliul este elementul cu cea mai mare energie de ionizare.