第一电离能的变化规律是：随着核电荷数的递增，元素的第一电离能呈现周期性变化。
总体上金属元素第一电离能较小非金属元素第一电离能较大。同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势。所以同一周期第一电离能最小的是碱金属元素，最大的是稀有气体元素。
同一周期内元素的第一电离能在总体增大的趋势中有些曲折。当外围电子在能量相等的轨道上形成全空（p0，d0，fo）、半满（p3，d5，f7）或全满（p6，d10，f14）结构时，原子的能量较低，元素的第一电离能较大。
电离能
电离能是基态的气态原子失去电子变为气态阳离子（即电离），必须克服核电荷对电子的引力而所需要的能量。单位为kJ·mol-1（SI单位为J· mol-1）。对于多电子原子 , 处于基态的气态原子生成 H +气态阳离子所需要的能量, 称为第一电离势 ,常用符号 I1 表示 :M (g)——— M +(g)+e。第一电离势 =I 1(1 可省去)。电离势应该为正值因为从原子取走电子需要消耗能量。