基態的氣態原子或氣態離子失去一個電子所需要的最小能量稱為元素的電離能。電離能可以定量的比較氣態原子失去電子的難易，電離能越大，原子越難失去電子，其還原性越弱，非金屬性越強；反之金屬性越強。所以它可以比較元素的金屬性強弱。影響電離能大小的因素是：有效核電荷、原子半徑、和原子的電子構型。電子親和能是指真空的自由電子能級與導帶底能級之間的能量差，也就是把導帶底的電子拿出到真空去而變成自由電子所需要的能量。元素的第一電子親和能越大，表示元素由氣態原子得到電子生成負離子的傾向越大，該金屬非金屬性越強。影響電子親和能大小的因素與電離能相同，即原子半徑、有效核電荷和原子的電子構型。它的變化趨勢與電離能相似，具有大的電離能的元素一般電子親和能也很大。電子親和能有如下特點：（1）大多數元素原子的第一電子親和能是負值，少數是正值。這一點與電離能不同。（2）第一親和能值較小，與電離能相比，元素的第一電子親和能的絕對值要小得多。（3）第二電子親和能是正值。這是因為使一個負一價的離子再結合一個電子必須克服負離子與電子間的靜電排斥力，克服排斥力需要吸收能量。應用：電離能的大小可以用來衡量原子失去電子的難易，也可以用來判斷原子失去電子的數目和形成的陽離子所帶的電荷。如果I2>>I1，則原子易形成+1價陽離子而不易形成+2價陽離子；如果I3>>I2>I1，即I在I2和I3之間突然增大，則元素R可以形成R+或R2+而難於形成R3+。