Neutralny atom składa się z dodatnio naładowanego jądra otoczonego ujemnie naładowaną chmurą elektronów. Po umieszczeniu w zewnętrznym polu elektrycznym zewnętrzna siła elektryczna przyciąga elektrony i jądro do siebie, w przeciwieństwie do wewnętrznego przyciągania między jądrem a elektronami. Przeciwstawne siły równoważą się nawzajem z niewielkim przesunięciem między środkiem mas jądra a chmurą elektronów, w wyniku czego powstaje spolaryzowany atom. Z drugiej strony, kilka cząsteczek, takich jak woda, z natury ma tę separację. W przypadku takich cząsteczek, gdy są utrzymywane w jednolitym polu elektrycznym, siły wywierane na stronę dodatnią i ujemną znoszą się nawzajem; Istnieje jednak moment obrotowy netto. W obu przypadkach dipole są skierowane wzdłuż kierunku pola elektrycznego, co prowadzi do polaryzacji, która jest określona przez moment dipolowy na jednostkę objętości.

Weźmy pod uwagę cylindryczny materiał dielektryczny. W ciągu ustawionych w jednej linii dipoli wzdłuż długości cylindra, ze stałym momentem dipolowym, równe i przeciwne ładunki w sąsiednich dipolach znoszą się nawzajem. W związku z tym na obu końcach cylindra znajdują się ładunki netto, zwane ładunkami powierzchniowymi. Nazywa się je ładunkami związanymi, ponieważ są one nadal związane z określonymi atomami lub cząsteczkami i nie mogą swobodnie poruszać się w dielektryku. Gęstość ładunku związanego z powierzchnią to ładunek na jednostkę powierzchni na dowolnej powierzchni.

Załóżmy, że pole elektryczne i polaryzacja są z natury rozbieżne. W takim przypadku wyrównanie dipoli gromadzi ładunki wewnątrz spolaryzowanego dielektryka, co prowadzi do ładunków związanych objętościowo, które są równe i przeciwne do ładunków związanych z powierzchnią.

Przywołując potencjał wynikający z dipola, potencjał wytwarzany przez spolaryzowany dielektryk w dowolnym punkcie pola można zmierzyć, znając potencjały wynikające z tych ładunków związanych powierzchniowo i objętościowo