A energia de ionização é a energia necessária para remover um elétron de um átomo gasoso no estado fundamental. Em geral, ela aumenta ao longo de um período da tabela periódica devido ao aumento da carga nuclear efetiva. No entanto, nos períodos 2 e 3, observam-se desvios dessa tendência: o berílio (Be) apresenta maior energia de ionização que o boro (B), e o nitrogênio (N) maior que o oxigênio (O). No terceiro período, magnésio (Mg) supera o alumínio (Al) e o fósforo (P) supera o enxofre (S). Esses desvios são explicados pela estabilidade extra de subníveis completamente preenchidos (como o 2s² do Be e 3s² do Mg) ou semipreenchidos (como o 2p³ do N e 3p³ do P), e pela repulsão elétron-elétron em orbitais emparelhados nos átomos subsequentes. Compreender esses desvios é fundamental para prever propriedades periódicas interpretar reatividade química.