La energía de ionización es la cantidad mínima de energía que se necesita para extraer un electrón de un átomo o ion en estado gaseoso, cuando este se encuentra en su nivel más bajo de energía (estado fundamental). Este proceso convierte un átomo neutro en un ion cargado positivamente. La energía de ionización suele expresarse en electronvoltios (eV) o en kilojulios por mol (kJ/mol).
La energía de ionización está estrechamente relacionada con la estructura electrónica de los elementos. A medida que se avanza en un periodo de la tabla periódica, aumenta la carga nuclear efectiva y disminuye el radio atómico, lo que hace más difícil extraer un electrón, incrementando la energía de ionización. En cambio, al descender por un grupo, el radio atómico crece debido al aumento de capas electrónicas, por lo que los electrones externos están más alejados del núcleo y son más fáciles de separar, reduciéndose la energía de ionización.
Este concepto es fundamental en química porque ayuda a explicar la reactividad de los elementos. Los metales alcalinos, con bajas energías de ionización, pierden electrones fácilmente y forman cationes, mientras que los gases nobles poseen valores muy altos, lo que los hace extremadamente estables e inertes químicamente.