L'espace entre les armatures d'un condensateur doit être rempli d'un isolant pour empêcher les charges de passer d'une armature à l'autre.

Dans la forme la plus élémentaire d'un condensateur, cet espace est rempli d'air (équivalent au vide).

Si on insère dans cet espace un matériau isolant possédant des molécules polaires*, celles-ci vont partiellement se réaligner sous l'effet du champ généré par les armatures chargées.

*Une molécule polaire est une molécule dont le positionnement des protons et des électrons est assymétrique en raison des atomes impliqués et des types de liaisons.

Le pôle positif de la molécule est attiré par la plaque négative du condensateur, alors que le pôle négatif est attiré par la plaque positive. Les molécules s'orientent donc de la même façon.

Les molécules réalignées de façon plus homogène génèrent à leur tour un champ électrique en direction opposée au champ des armatures.

Le champ résultant dans le volume du condensateur est donc la somme du champ champ généré par les armatures et du champ généré par les molécules du diélectrique. Ces deux champs étant en sens opposés, on obtient un champ résultant réduit par rapport au champ E₀ en vigueur dans le vide avant l'insertion du diélectrique.

Si on appelle E₀ le champ électrique en vigueur dans le condensateur lorsque rempli d'air ou de vide, et E_D le champ modifié par la présence du diélectrique, l'équation ci-contre montre la relation entre ces deux champs :

Le facteur de réduction du champ est appelé constante diélectrique du matériau, et désigné par le symbole κ (kappa minuscule).

Constante diélectrique (sans unités) : Facteur d'accroissement de la capacité d'un condensateur qu'on remplit d'un isolant diélectrique.

Pour un condensateur remplis d'un diélectrique, le potentiel requis ΔV_D pour contenir une même charge est réduit d'un facteur κ. La capacité du condensateur est alors augmentée par le même facteur :

La valeur modifiée de capacité C_D remplace C₀ dans toutes les interactions du condensateur dans le circuit où il se trouve. Tous les calculs impliquants sa valeur de capacité utilisent dorénavant C_D augmentée.

Le tableau suivant montre les valeurs de constantes diélectriques de différents matériaux isolants.