Objętościowa gęstość energii (w) jest równa ilorazowi energii zgromadzonej wewnątrz kondensatora (W) do objętości (V) pola elektrycznego pomiędzy jego okładkami.
\(w= \frac{W}{V} \)
Ponieważ energia wewnątrz kondensatora jest równa \(W= \frac{1}{2} CU ^{2} \) , a jego pojemność oraz napięcie można wyrazić odpowiednio \(C= \frac{ \epsilon _{0} \epsilon S}{d} \) oraz \(U=E \cdot d\) , to gęstość można również zapisać w postaci:
\(w= \frac{ \frac{1 }{2}CU ^{2} }{V} = \frac{ \frac{1}{2} \cdot \frac{ \epsilon _{0} \epsilon S
}{d} E ^{2}d ^{2} }{Sd} = \frac{1}{2} \epsilon _{0} \epsilon E ^{2} \)
gdzie: ε0 – przenikalność elektryczna próżni, ε – przenikalność dielektryczna, S – pole powierzchni okładek kondensatora, d – odległość między okładkami, V = Sd, E – natężenie pola elektrycznego wewnątrz kondensatora.
Z ostatniego równania wynika, że gęstość energii zgromadzonej we wnętrzu kondensatora zależy tylko od kwadratu natężenia pola elektrycznego oraz od rodzaju substancji dielektrycznej, znajdującej się pomiędzy jego okładkami.