励起子を電荷担体（正孔と電子）に解離するのに必要なエネルギーのことを指す。無機半導体中ではその値は小さく励起子は容易に解離するが、有機半導体中では大きく解離が困難である。有機半導体中において、励起子が解離した状態での電子と真空準位のエネルギー差が電子親和力であるので、励起子の結合エネルギーは、イオン化エネルギーと電子親和力の差から光学的遷移エネルギーを差し引いた値になる。有機半導体中の励起子の結合エネルギーは0.4eV程度が一つの目安と言われている。