Područje dielektrika je grana fizike koja pokriva kako izolacijski materijali odvajaju različite električne naboje u kondenzatoru. Kondenzator je uređaj s dvije metalne ploče suprotnih naboja, s dielektričnim izolacijskim materijalom između kojih drži naboje odvojenima. Svojstva koja utječu na dielektrike mogu uključivati toplinsko širenje, toplinsku vodljivost i specifičnu toplinu. Snaga međudjelujućih naboja u danom materijalu definirana je dielektričnom konstantom. Svi materijali, uključujući zrak, vodu, staklo i različite dijelove ljudskog tijela imaju specifičnu dielektričnu konstantu, a dielektrici su korišteni za razvoj supravodiča, optičkih telekomunikacijskih sustava i mikroelektronskih uređaja.
Nemetalne čvrste tvari djeluju kao izolatori jer ne provode dobro naboje, pa pozitivni i negativni naboji ostaju na suprotnim stranama. Ploče u kondenzatoru mogu biti razmaknute vrlo malim rubovima, s dielektričnim materijalom između, smanjujući jakost električnog polja i sprječavajući uređaj od kratkog spoja. Kapacitet proizlazi iz omjera između naboja i napona i mjeri se proporcionalno dielektričnoj konstanti izolacijskog materijala. Ako su naboj i napon previsoki, dielektrični materijal pokvari, naboji se više ne mogu razdvojiti i može se nakupiti dovoljno topline da ošteti kondenzator i pripadajuću elektroniku.
Znanost o dielektricima korištena je za proizvodnju ploča i sićušnih komponenti koje se montiraju na njih. Također je moguće izraditi mikroskopske dijelove pri velikim brzinama koristeći izvore svjetlosti kao što su vidljivo svjetlo, ultraljubičasto svjetlo i x-zrake. Izolacijske folije izrađene od složenih polimera također djeluju kao dielektrici za vrlo male integrirane krugove i njihove dijelove. Manje dimenzije kruga znače da je veća vjerojatnost da će struje istjecati, a povećanje topline može značajno oštetiti komponentu kruga koja se jedva može vidjeti golim okom. Kondenzatori za pohranu i trajna memorija koriste materijale s visokom dielektričnom konstantom kako bi se oduprli učincima jakih naboja.
Sve od komada metala preko zraka do ljudske kosti je dielektrično i može pohraniti električni naboj. Znanstvenici koji proučavaju materijale u nanorazmjerima svjesni su dielektrika kako bi pomogli razumjeti kako se energija pohranjuje u različitim nanokompozitnim materijalima. Prilikom proizvodnje struktura nanorazmjera, istraživači mogu kontrolirati koliko je mjehurića zraka unutra kako bi prilagodili dielektričnu konstantu. Važnost izrade materijala bez nedostataka rješava se korištenjem posebnih mikroskopa koji mogu mjeriti dielektrična svojstva izolacijskih materijala. Mikroskopski tanki dielektrični materijali se stalno proizvode sa svojstvima koja odgovaraju specifičnim primjenama.