Bir atomda değerlik elektronları daha iç enerji düzeylerindeki elektronlara göre atom çekirdeğine daha uzaktır. Bu nedenle değerlik elektronları atoma daha gevşek bağlıdır. Atoma yeterli enerji verildiğinde elektronlar atomdan uzaklaştırılarak (sonsuza götürülerek) iyon hâline getirilebilir. Gaz hâlindeki yüksüz bir atomun en yüksek enerji düzeyinden bir elektron koparmak için gereken en az enerji miktarına iyonlaşma enerjisi (İE) ya da birinci iyonlaşma enerjisi (İE1) denir. .