A energia de ionização de um elemento é a quantidade de energia necessária para extrair um elétron de um átomo no estado gasoso. A energia de ionização aumenta indo para cima e para a direita da tabela periódica.
A energia de ionização aumenta indo da esquerda para a direita da tabela periódica porque os elementos à direita da tabela têm raios menores; o maior número de prótons no núcleo exerce uma força maior sobre os elétrons em órbita, puxando-os para mais perto do núcleo. As energias de ionização aumentam da parte inferior da tabela periódica para o topo porque os átomos menores seguram seus elétrons com mais força do que os átomos maiores. O raciocínio por trás desse conceito é que em átomos maiores, os elétrons orbitam mais longe do núcleo; portanto, os prótons no núcleo exercem menos força atrativa sobre os elétrons. De acordo com essas regras gerais, o hélio é o elemento com a maior energia de ionização.