中性原子は、負に帯電した電子雲に囲まれた正に帯電した原子核で構成されています。外部電場に置かれると、外部の電気力によって電子と原子核が引き離され、原子核と電子の間の内在的な引力とは逆になります。対立する力は、原子核の質量中心と電子雲との間のわずかなシフトで互いにバランスを取り、分極した原子をもたらします。一方、水のようないくつかの分子は、本質的にこの分離を持っています。そのような分子の場合、均一な電場に保たれると、正側と負側に加えられる力は互いに打ち消し合います。ただし、正味のトルクは存在します。どちらの場合も、双極子は電界方向に沿って指し、単位体積あたりの双極子モーメントによって与えられる分極につながります。

円筒形の誘電体材料を考えてみましょう。円柱の長さに沿って整列したダイポールの列では、一定の双極子モーメントで、隣接するダイポールの等しい電荷と反対の電荷が互いに打ち消し合います。したがって、シリンダーの両端には、表面結合電荷と呼ばれる正味電荷があります。これらは、特定の原子または分子に結合しており、誘電体内を自由に移動できないため、結合電荷と呼ばれます。表面結合電荷密度は、いずれかの表面の単位面積あたりの電荷です。