Twierdzenie Koopmansa, stosowane w chemii kwantowej, mówi że w ramach metody Hartree-Focka i przy zaniedbaniu relaksacji elektronowej, energia jonizacji odpowiadająca wybiciu elektronu z i-tego zajętego orbitalu molekularnego (Ii) jest w przybliżeniu równa energii orbitalnej tego orbitalu dla obojętnej cząsteczki (εi), wziętej z przeciwnym znakiem:
W szczególności, pierwsza energia jonizacji jest równa ujemnej energii najwyższego zajętego orbitalu (HOMO). Twierdzenie Koopmansa dotyczy tylko wertykalnych energii jonizacji, tj. energii wybicia elektronu bez zmiany geometrii cząsteczki.
Wyprowadzenie twierdzenia Koopmansa opiera się na następujących założeniach: przybliżenie Hartree-Focka – zaniedbanie korelacji elektronowej, układ zamkniętopowłokowy – opisany spinowo ograniczoną metodą Hartree-Focka (RHF) brak relaksacji orbitalnej przy jonizacji (zakłada się, że orbitale dla jonu są identyczne jak dla obojętnej cząsteczki, pomimo mniejszej liczby elektronów w układzie).