Ένας πυκνωτής μπορεί να λειτουργήσει εάν οι δύο πλάκες/φύλλα αγωγών δεν αγγίζουν η μία την άλλη, έτσι ώστε το ηλεκτρικό φορτίο να μην μετακινείται από τον έναν αγωγό στον άλλο. Ομοίως, για να μην μετακινείται το ηλεκτρικό φορτίο από τον αγωγό στον αέρα, ο χώρος μεταξύ των δύο αγωγών πρέπει να είναι κενό. Στο άρθρο σχετικά με τους πυκνωτές παράλληλων πλακών, έχει συζητηθεί η χωρητικότητα ενός πυκνωτή παράλληλων πλακών , όπου οι δύο πλάκες χωρίζονται από κενό. Η χωρητικότητα ενός πυκνωτή σε κενό έχει περιορισμούς, επομένως για να αυξηθεί η χωρητικότητα, τοποθετείται ένα διηλεκτρικό μεταξύ των δύο πλακών/φύλλων αγωγών.
Ένα διηλεκτρικό είναι ένας μονωτής που χωρίζει τις δύο αγώγιμες πλάκες ενός πυκνωτή. Ένας μονωτής είναι ένα υλικό που δεν μπορεί να άγει ηλεκτρικό ρεύμα, όπως το πλαστικό, το γυαλί, το χαρτί ή το ξύλο. Η λειτουργία ενός διηλεκτρικού είναι η αύξηση της χωρητικότητας, επιτρέποντας στον πυκνωτή να αποθηκεύει μεγάλη ποσότητα ηλεκτρικού φορτίου και δυναμικής ενέργειας.
Τα διηλεκτρικά αυξάνουν την χωρητικότητα επειδή μειώνεται το ηλεκτρικό δυναμικό μεταξύ των δύο αγώγιμων πλακών.
Γιατί αυξάνεται η χωρητικότητα ενός πυκνωτή αφού τοποθετηθεί ένα διηλεκτρικό ανάμεσα στις δύο πλάκες/φύλλα αγωγού; Για να βρείτε την απάντηση σε αυτήν την ερώτηση, θυμηθείτε πρώτα το μάθημα σχετικά με Ηλεκτρικό φορτίοΌπως τα ηλεκτρικά φορτία απωθούνται, ενώ αντίθετα με τα ηλεκτρικά φορτία έλκονται. Για παράδειγμα, τα θετικά φορτία έλκονται μεταξύ τους. 
με αρνητικό φορτίο, αλλά απωθούνται με θετικό φορτίο. Τότε γιατί μπορεί το αρνητικά φορτισμένο πλαστικό να έλκει μικρά κομμάτια χαρτιού που δεν είναι ηλεκτρικά φορτισμένα; Αυτό συμβαίνει επειδή τα κομμάτια χαρτιού υφίστανται πόλωση φορτίου. Τα ηλεκτρόνια σε μονωτικά υλικά όπως το χαρτί δεν μπορούν να κινούνται ελεύθερα όπως τα ηλεκτρόνια σε αγώγιμα υλικά. Έτσι, όταν το αρνητικά φορτισμένο πλαστικό πλησιάζει τα κομμάτια χαρτιού, τα ηλεκτρόνια που είναι συνδεδεμένα με τα άτομα απωθούνται από το αρνητικά φορτισμένο πλαστικό, με αποτέλεσμα την πόλωση του αρνητικού φορτίου και του θετικού φορτίου στο χαρτί. Το αρνητικό φορτίο στο χαρτί βρίσκεται πιο μακριά από το πλαστικό, ενώ το θετικό φορτίο στο χαρτί βρίσκεται πιο κοντά στο πλαστικό. Επιπλέον, το αρνητικό φορτίο στο πλαστικό έλκει το θετικό φορτίο στα κομμάτια χαρτιού μέχρι το ελαφρύτερο χαρτί να πλησιάσει το πλαστικό.
Η διαδικασία πόλωσης, ή πόλωση φορτίου, που συμβαίνει σε ένα κομμάτι χαρτί είναι παρόμοια με την πόλωση φορτίου που συμβαίνει σε ένα διηλεκτρικό. Όπως φαίνεται στην εικόνα στα αριστερά, για παράδειγμα, αρχικά υπάρχουν μόνο δύο ηλεκτρικά φορτισμένες πλάκες αγωγού. Η αριστερή πλάκα είναι θετικά φορτισμένη, ενώ η δεξιά πλάκα είναι αρνητικά φορτισμένη, επομένως η κατεύθυνση του ηλεκτρικού πεδίου είναι από αριστερά προς τα δεξιά.
Αφού τοποθετηθεί το διηλεκτρικό ανάμεσα στις δύο αγώγιμες πλάκες, το θετικό φορτίο στην αριστερή πλάκα έλκει τα ηλεκτρόνια στην κοντινή διηλεκτρική επιφάνεια και το αρνητικό φορτίο στη δεξιά πλάκα απωθεί τα ηλεκτρόνια στην κοντινή διηλεκτρική επιφάνεια. Τα ηλεκτρόνια στο διηλεκτρικό, το οποίο είναι μονωτής, δεν είναι ελεύθερα να κινούνται όπως τα ηλεκτρόνια στον αγωγό. Επομένως, τα ηλεκτρόνια παραμένουν συνδεδεμένα με τα άτομα, αλλά υπάρχει πόλωση των αρνητικά φορτισμένων ηλεκτρονίων και των θετικά φορτισμένων πρωτονίων, όπως φαίνεται στην εικόνα. Η παρουσία ενός θετικού φορτίου στη δεξιά πλευρά των διηλεκτρικών ατόμων και ενός αρνητικού φορτίου στην αριστερή πλευρά των διηλεκτρικών ατόμων δημιουργεί ένα ηλεκτρικό πεδίο που κατευθύνεται από δεξιά προς τα αριστερά, αποδυναμώνοντας έτσι το ηλεκτρικό πεδίο που παράγεται από το ηλεκτρικό φορτίο στην αγώγιμη πλάκα που κατευθύνεται από αριστερά προς τα δεξιά. Έτσι, το ηλεκτρικό πεδίο μειώνεται όχι επειδή μειώνεται το ηλεκτρικό φορτίο στις δύο πλάκες/φύλλα αγωγού, αλλά επειδή εμφανίζεται ένα ηλεκτρικό πεδίο στο διηλεκτρικό που βρίσκεται στην αντίθετη κατεύθυνση. Όταν αφαιρεθεί το διηλεκτρικό, η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου που παράγεται από το ηλεκτρικό φορτίο στις δύο πλάκες/φύλλα αγωγού επιστρέφει στην αρχική της κατάσταση.
Εάν η ισχύς του ηλεκτρικού πεδίου που παράγεται από το ηλεκτρικό φορτίο στις δύο αγώγιμες πλάκες μειωθεί, τότε το ηλεκτρικό δυναμικό μεταξύ των δύο αγώγιμων πλακών μειώνεται επίσης λόγω του ηλεκτρικού πεδίου.
Το ηλεκτρικό ρεύμα είναι ευθέως ανάλογο με το ηλεκτρικό δυναμικό όπως αναφέρεται στην εξίσωση E = V / d, όπου E = ηλεκτρικό πεδίο, V = ηλεκτρικό δυναμικό και d = απόσταση μεταξύ των δύο πλακών. Αν πριν υπήρχε διηλεκτρικό, το ηλεκτρικό δυναμικό ήταν V.o Έτσι, αφού υπάρχει ένα διηλεκτρικό, το ηλεκτρικό δυναμικό μειώνεται σε V κατά έναν συντελεστή K. Μαθηματικά, το Vo = KV ή V = Vo / K ή K = Vo / V, όπου K = διηλεκτρική σταθερά. Vo > V έτσι ώστε K>1.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η ποσότητα του ηλεκτρικού φορτίου και στις δύο πλάκες/φύλλα αγωγών δεν αλλάζει, έτσι ώστε η τελική ποσότητα φορτίου να είναι η ίδια με την αρχική ποσότητα φορτίου (Q = QoΗ μεταβολή της χωρητικότητας του πυκνωτή υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:
Περιγραφή τύπου: C = τελική χωρητικότητα, C o = αρχική χωρητικότητα, Q = τελικό φορτίο, Q o = αρχικό φορτίο, V = τελικό δυναμικό, V o = αρχικό δυναμικό, K = διηλεκτρική σταθερά
Με βάση την παραπάνω εξίσωση, συμπεραίνεται ότι η αρχική χωρητικότητα (C₂o ) είναι μικρότερη ενώ η τελική χωρητικότητα (C) είναι μεγαλύτερη. Η χωρητικότητα αυξάνεται κατά ένα συντελεστή K, όπου K είναι η διηλεκτρική σταθερά. Η τιμή της διηλεκτρικής σταθεράς κάθε μονωτικού υλικού είναι διαφορετική. Η διηλεκτρική σταθερά (K) είναι το αποτέλεσμα της σύγκρισης της χωρητικότητας ενός πυκνωτή όταν χρησιμοποιείται διηλεκτρικό με την χωρητικότητα του πυκνωτή όταν δεν χρησιμοποιείται διηλεκτρικό.
Τα διηλεκτρικά αυξάνουν την χωρητικότητα επειδή μειώνεται η απόσταση μεταξύ των δύο αγώγιμων πλακών.
Μια άλλη λειτουργία του διηλεκτρικού είναι η μείωση της απόστασης (d) μεταξύ των δύο πλακών αγωγών έτσι ώστε το ηλεκτρικό πεδίο (E) και η ηλεκτρική τάση (V) μεταξύ των δύο πλακών/φύλλων αγωγών να αυξηθούν όπως ορίζεται από την εξίσωση E = V / d. Εάν το ηλεκτρικό πεδίο και η ηλεκτρική τάση μεταξύ των δύο πλακών/φύλλων αυξηθούν, τότε η χωρητικότητα του πυκνωτή αυξάνεται.
Εάν ο εν λόγω πυκνωτής είναι μια παράλληλη πλάκα, τότε η χωρητικότητά του υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:
Με βάση τους δύο παραπάνω τύπους, μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι η χωρητικότητα (C) ενός πυκνωτή παράλληλων πλακών μπορεί να αυξηθεί μειώνοντας την απόσταση μεταξύ των δύο πλακών/φύλλων αγωγών (d).
Τα διηλεκτρικά αυξάνουν την χωρητικότητα επειδή αυξάνεται η διηλεκτρική αντοχή του πυκνωτή.
Τα διηλεκτρικά είναι κατασκευασμένα από μονωτικά υλικά τα οποία, όταν τοποθετηθούν σε ένα πολύ ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο, θα υποστούν διάσπαση. Η διηλεκτρική διάσπαση συμβαίνει όταν το ηλεκτρικό πεδίο είναι τόσο ισχυρό που προκαλεί την αποκόλληση ηλεκτρονίων από άτομα, όπου αυτά τα ηλεκτρόνια συγκρούονται με ηλεκτρόνια σε άλλα άτομα, προκαλώντας ροή ηλεκτρονίων μέσα στο διηλεκτρικό. Με άλλα λόγια, η διηλεκτρική διάσπαση προκαλεί το διηλεκτρικό, το οποίο είναι ένας ηλεκτρικός μονωτής, να γίνει ηλεκτρικός αγωγός.
Για την αποφυγή ζημιών, κάθε διηλεκτρικό υλικό που κατασκευάζεται από ένα συγκεκριμένο μονωτικό υλικό έχει μια μέγιστη τιμή ηλεκτρικού πεδίου που μπορεί να αντέξει, η οποία ονομάζεται διηλεκτρική αντοχή. Η διηλεκτρική αντοχή ενός μονωτικού υλικού είναι μεγαλύτερη από τη διηλεκτρική αντοχή του αέρα και κάθε μονωτικό υλικό έχει διαφορετική διηλεκτρική αντοχή, μερικά είναι μικρά και μερικά είναι μεγάλα. Έτσι, εάν χρησιμοποιηθεί ένα διηλεκτρικό με μεγάλη διηλεκτρική αντοχή, το ηλεκτρικό πεδίο που μπορεί να συγκρατηθεί είναι μεγαλύτερο και η ηλεκτρική τάση που μπορεί να συγκρατηθεί είναι επίσης μεγαλύτερη. Εάν το ηλεκτρικό πεδίο και η ηλεκτρική τάση που παράγονται από τις δύο πλάκες/φύλλα αγωγού είναι μεγαλύτερες, η ποσότητα ηλεκτρικού φορτίου που μπορεί να δεχτεί η πλάκα αγωγού είναι μεγαλύτερη. Όσο περισσότερο φορτίο υπάρχει στην πλάκα αγωγού, τόσο μεγαλύτερη είναι η χωρητικότητα του πυκνωτή.
