自电离态是指原子在受到外部能量作用下，如电子碰撞或光子吸收，导致两个价电子同时跃升至高能级状态，从而产生的一种电离现象。

当原子处于双重激发态时，若其总激发能超过原子的第一电离电势，那么这个双重激发态就会出现在原子能级图的连续能谱区域。在这种情况下，双重激发原子可能会不稳定，其中的一个电子会回落到基态，而另一个电子则会从原子中释放出来，形成自由电子，其动能取决于总激发能与第一电离电位之间的差异。

以氦（He）原子为例，当一个价电子被激发时，其能级示意图如图a所示。阴影区域代表连续能谱区，其起点为第一电离电位Vi，数值约为24.58eV。图b显示了一个氦原子的双重激发态，其能量大约比Vi高出36eV，因此会发生自电离现象。