气态原子要失去电子变为气态阳离子，必须克服核电荷对电子的引力而消耗能量，这种能量称为电离能（I），其单位采用kJ·mol-1。
从基态(能量最低的状态)的中性气态原子失去一个电子形成气态阳离子所需要的能量，称为原子第一电离能(I1)；由氧化数为+1的气态阳离子再失去一个电子形成氧化数为+2的气态阳离子所需要的能量，称为原子的第二电离能(I2)；其余依次类推。
显然，元素原子的电离能越小，原子就越易失去电子；反之，元素原子的电离能越大，原子越难失去电子。这样，我们就可以根据原子的电离能来衡量原子失去电子的难易程度。一般情况下，只要应用第一电离能数据即可。
元素原子的电离能，可以通过实验测出。
