L'énergie de seconde ionisation est l'énergie nécessaire pour retirer un deuxième électron d'un atome après qu'un autre a déjà été retiré. Il faut toujours de l'énergie pour retirer les électrons des atomes, bien que la quantité d'énergie varie considérablement. Ce processus est connu sous le nom d'ionisation, qui produit des ions chargés à partir d'atomes neutres.
La quantité d'énergie requise pour chaque ionisation augmente, de sorte que la deuxième énergie d'ionisation est toujours supérieure à la première énergie d'ionisation. En effet, il est plus difficile d'éliminer un électron d'un ion chargé positivement qu'un atome neutre. Certains éléments comme le sodium perdent leurs premiers électrons avec peu d'énergie mais nécessitent beaucoup plus d'énergie pour la seconde ionisation. D'autres ont une progression plus régulière des énergies d'ionisation.