Druga energia jonizacji to energia potrzebna do usunięcia drugiego elektronu z atomu po tym, jak już został usunięty. Zawsze potrzeba energii, aby usunąć elektrony z atomów, chociaż ilość energii jest bardzo różna. Proces ten jest znany jako jonizacja, która powoduje naładowanie jonów z neutralnych atomów.
Ilość energii potrzebnej do każdej jonizacji wzrasta, więc druga energia jonizacji jest zawsze większa niż pierwsza energia jonizacji. Dzieje się tak, ponieważ trudniej jest usunąć elektron z dodatnio naładowanego jonu niż neutralny atom. Niektóre pierwiastki, takie jak sód, tracą swoje pierwsze elektrony tylko z niewielką energią, ale wymagają znacznie więcej energii do drugiej jonizacji. Inni mają bardziej stały postęp energii jonizacji.