氦元素，氦原子的第一电离能最大，其电离能为2372.3kJ/mol，由于氦元素在原子序数上最小，所以它有最外层2层电子，而电子只能占据1s、2s、2p轨道，因此氦原子的第一电离能最高。第一电离能排序完全按原子序数的大小，但是当原子序数相同时，第一电离能则使用原子键能来进行比较，其中越小的原子键能代表着越高的第一电离能。