首先，整体上是同周期的
主族元素的核外电子数越多，
第一电离能越大。
因为同周期的主族元素
原子半径随核外电子数的增加而减小，原子半径减小，核对电子的束缚能力增强，使得第一电离能增大。（这是总体趋势）
需要特殊记忆的是第二主族和第五主族
因为原子的核外电子是分布在不同的轨道上的，其中主族元素原子的电子分布在s和p轨道上。
s轨道可容纳两个电子，p轨道有3个，一共可容纳6个电子
而电子的排布在占据满S轨道是，根据
洪特规则，每个电子要单独占据一个P轨道
所以，结果是，第二主族的原子的电子排布充满其s轨道(全充满)，而第五主族的原子的电子排布为s2p3（半充满）
以上两种形态比较稳定，所以其电离能要超过第三主族和第五主族。