イオン化エネルギーとは、原子、イオンなどから電子を取り去ってイオン化するために要するエネルギーのことを指す。ある原子あるいは分子がその電子をどれだけ強く結び付けているのかの目安である。有機半導体では基底状態のHOMOの電子を真空順位に取り出すのに要するエネルギーがイオン化エネルギーに相当する。通常、有機半導体材料では、イオン化エネルギーは４～７eV 程度であり、キャリアの輸送特性の簡便な評価の目安として用いられる。バンドギャップが概ね一定の値である場合には、イオン化エネルギーが小さいほどHOMO準位が浅くなり（正孔を受け入れやすくなり）、イオン化エネルギーが大きいほどLUMO準位が深くなる（電子を受け入れやすくなる）。