Em química, Potencial de ionização ou Energia de ionização é a energia mínima necessária para remover um elétron de um átomo na fase gasosa. O processo pode ser descrito da seguinte forma:

${\displaystyle \ \mathrm {X(g)} +E_{\rm {i}}\to \mathrm {X^{+}(g)\ +e^{-}} }$.

onde ${\displaystyle \ \mathrm {X(g)} }$ é o elemento no estado gasoso, ${\displaystyle E_{\rm {i}}}$ é a energia de ionização fornecida, ${\displaystyle {X^{+}(g)}}$ é o íon positivo e ${\displaystyle {e^{-}}}$ é o elétron removido.

Para que haja essa separação de um elétron do átomo, deve-se fornecer energia suficiente para exceder a atração da carga nuclear. Como a energia deve ser fornecida (em um processo endotérmico), o sinal da energia de ionização é sempre positivo.