電子とイオンが衝突すると、イオン中の電子が励起により一時的な捕獲状態（共鳴状態）が形成され、のちに光子を放出して再結合することがある。この再結合には結合される電子のほかにイオンの中で励起される電子が関与するために、二電子性再結合と呼ばれる。
陽子と電子の再結合に比べ、一時的な捕獲状態で電子とイオンが近距離に長く滞在するため、再結合の確率が高くなる。