Dielektrika sind elektrisch isolierende Materialien, die unter einem angelegten elektrischen Feld polarisiert werden, ohne nennenswerte Ladungsträgerleitung zu zeigen. Zentrales Merkmal ist die dielektrische Permittivität ε, oft als relative Permittivität ε_r oder Dielektrizitätskonstante angegeben. Sie beschreibt die Fähigkeit eines Materials, elektrische Feldenergie zu speichern, und ist in der Regel frequenz‑, temperatur‑ und feldstärkenabhängig.

Die mikroskopische Grundlage ist die Polarisierbarkeit von Ionen- und Elektronenhüllen sowie orientierbaren Dipolen. Daraus resultieren unterschiedliche Polarisationsmechanismen (elektronisch, ionisch, orientierungs‑ und Raumladungs‑Polarisation), die die komplexe dielektrische Funktion ε(ω) = ε'(ω) − iε''(ω) bestimmen. Der Realteil ε' beschreibt Energiedichte und Kapazität, der Imaginärteil ε'' die dielektrischen Verluste.

In der Werkstofftechnik werden Dielektrika u. a. in Kondensatoren, Gate‑Oxiden von Halbleiterbauelementen (z. B. epitaktische Hoch‑κ‑Oxid‑Dielektrika wie HfO₂‑ oder Gd₂O₃‑Schichten), Resonatoren, Wellenleitern und als Substratmaterialien eingesetzt. Dielektrische Messungen (Impedanzspektroskopie, Kapazitäts‑/Verlustfaktormessung) sind zentrale Methoden zur Charakterisierung von Phasenübergängen, Defekten und Leitungsmechanismen, etwa in ferro‑ oder antiferroelektrischen Materialien.

Die Kopplung von elektrischen und optischen Eigenschaften wird über die optische dielektrische Funktion beschrieben, aus der Brechungsindex und Absorption im relevanten Spektralbereich folgen. Für das Design dielektrischer Komponenten ist insbesondere das Zusammenspiel von hoher Permittivität, geringer Verlustzahl, Durchschlagsfestigkeit, thermischer Stabilität und Kompatibilität mit etablierten Fertigungsprozessen entscheidend.