Il y a deux raisons pour lesquelles la deuxième énergie d'ionisation est supérieure à la première. Premièrement, le deuxième électron le plus externe est plus proche du noyau que l’électron le plus externe. Cela signifie que le deuxième électron le plus externe subit une plus grande force d’attraction de la part du noyau. Deuxièmement, la suppression de l’électron le plus externe crée une charge positive sur l’atome. Cette charge positive rend plus difficile l’élimination du deuxième électron le plus externe.
La différence entre les première et deuxième énergies d'ionisation peut être utilisée pour calculer la charge nucléaire effective. La charge nucléaire effective est la charge positive nette subie par un électron dans un atome. La charge nucléaire effective augmente à mesure que vous passez de l’électron le plus externe à l’électron le plus interne. En effet, les électrons les plus internes sont plus proches du noyau et subissent une plus grande force d’attraction de la part du noyau.
La charge nucléaire effective peut être utilisée pour prédire les énergies d'ionisation des atomes. Plus la charge nucléaire effective est élevée, plus l'énergie d'ionisation est grande.