Les condensateurs à plaques parallèles sont constitués de deux plaques conductrices séparées par une certaine distance. Cependant, il est mécaniquement difficile de maintenir les grandes plaques parallèles les unes aux autres sans contact réel. Par conséquent, une couche diélectrique est généralement placée entre les plaques, ce qui fournit une solution facile pour maintenir les plaques ensemble avec un petit espace et augmente la capacité du condensateur.

Les diélectriques sont des matériaux non conducteurs sans électrons libres ou faiblement liés. Lorsqu’un diélectrique est placé dans un champ électrique, les dipôles s’alignent dans la direction du champ. Le même phénomène se produit lorsqu’une couche diélectrique remplit l’espace entre les plaques d’un condensateur. L’alignement dipolaire réduit la tension aux bornes des plaques, augmentant ainsi la capacité. Cependant, la quantité de charge est conservée.

La capacité augmente toujours lorsqu’une couche diélectrique est introduite entre les plaques, et le facteur par lequel elle augmente est la constante diélectrique. Si C₀ est la capacité initiale et C est la capacité après introduction d’un diélectrique, ils sont liés en fonction de la constante diélectrique :

L’énergie électrique stockée par un condensateur est également affectée par la présence d’un diélectrique. Lorsque l’énergie stockée dans un condensateur vide est U₀, l’énergie U stockée dans un condensateur avec un diélectrique est réduite d’un facteur κ, comme donné dans l’équation (2) :