Energi ikat adalah energi yang diperlukan untuk melepaskan partikel dari atom. Setiap bagian atom memiliki energi ikat, tetapi istilah ini biasa digunakan untuk merujuk pada energi yang dibutuhkan untuk membelah inti atom. Energi ini merupakan bagian integral dari diskusi tentang fisi dan fusi nuklir. Energi ikat elektron lebih sering disebut energi ionisasi.
Energi dalam ikatan nuklir dapat diamati dengan mengukur massa atom, yang lebih kecil dari jumlah massa komponennya. Ini karena sebagian massa partikel inti diubah menjadi energi menurut persamaan E=mc2. Massa yang hilang adalah sumber energi ikat. Atom terkecil memiliki energi ikat nuklir terendah. Itu cenderung meningkat dengan nomor atom hingga besi, yang memiliki energi ikat tertinggi; atom yang lebih besar lebih tidak stabil.
Inti terbuat dari proton dan neutron. Muatan serupa tolak menolak. Proton bermuatan positif, dan neutron, yang netral, tidak memberikan keseimbangan muatan negatif. Ikatan inti harus cukup kuat untuk mengatasi gaya tolak muatan positif pada proton. Akibatnya, ada sejumlah besar energi yang tersimpan dalam ikatan tersebut.
Proses fisi dan fusi nuklir bergantung pada pelepasan energi ikat nuklir. Dalam fusi, deuterium, atom hidrogen dengan satu neutron, dan tritium, atom hidrogen dengan dua neutron, terikat untuk membentuk atom helium dan neutron cadangan. Reaksi melepaskan energi sama dengan perbedaan antara energi ikat sebelum dan sesudah fusi. Dalam fisi, atom besar, seperti uranium, terpecah menjadi atom yang lebih kecil. Inti yang membusuk melepaskan radiasi neutron dan sejumlah besar energi dari perubahan kekuatan ikatan nuklir dalam atom baru.
Energi ionisasi elektron bervariasi berdasarkan jenis atom dari mana ia dipisahkan dan jumlah elektron yang telah dikeluarkan dari atom itu sebelumnya. Melepaskan elektron terluar membutuhkan lebih sedikit energi daripada melepaskan elektron dalam, dan lebih banyak energi diperlukan untuk memisahkan pasangan daripada melepaskan elektron tunggal. Perbedaan energi ionisasi adalah alasan bahwa beberapa konfigurasi lebih stabil daripada yang lain: semakin tinggi energi ionisasi berikutnya, semakin stabil keadaan atom. Senyawa stabil mendominasi di alam; energi ionisasi secara harfiah membentuk dunia.