İkinci iyonlaşma enerjisi, bir atom çıkarıldıktan sonra ikinci bir elektronu çıkarmak için gereken enerjidir. Enerji miktarı büyük ölçüde değişse de, elektronları atomlardan çıkarmak her zaman enerji alır. Bu işlem nötr atomlardan yüklü iyonları yapan iyonlaşma olarak bilinir.
Her iyonizasyon için gereken enerji miktarı artar, böylece ikinci iyonizasyon enerjisi her zaman birinci iyonlaşma enerjisinden daha büyük olur. Bunun nedeni bir elektronun pozitif yüklü bir iyondan nötr bir atomdan daha zor çıkarılmasıdır. Sodyum gibi bazı elementler ilk elektronlarını yalnızca az bir enerji ile kaybederler ancak ikinci iyonlaşma için çok daha fazla enerji gerektirir. Diğerleri iyonlaşma enerjilerinin daha kararlı bir şekilde ilerlemesine sahiptir.
