一個分子的極化性
定義為[3]
；
其中，
是分子的感應電偶極矩，
是作用於分子的電場。
介電質的電極化強度定義為總電偶極矩每單位面積：
；
其中，
是電極化強度，
是檢驗位置，
、
分別是分子
的數量每單位面積與電偶極矩。
總合介電質內每一種分子的貢獻，就可以計算出介電質的電極化強度。將極化性的定義式代入，可以得到
。
當計算這方程式時，必需先知道在分子位置的電場，稱為「局域電場」
。介電質內部的微觀電場，從一個位置到另外位置，其變化可能會相當劇烈，在電子或質子附近，電場很大，距離稍微遠一點，電場呈平方反比減弱。所以，很難計算這麼複雜的電場的物理行為。幸運地是，對於大多數計算，並不需要這麼詳細的描述。所以，只要選擇一個足夠大的區域（例如，體積為
、內中含有上千個分子的圓球體
）來計算微觀電場
的平均值，稱為「巨觀電場」
，就可以足夠準確地計算出巨觀物理行為：
。
對於稀薄介電質，分子與分子之間的距離相隔很遠，鄰近分子的貢獻很小，局域電場可以近似為巨觀電場 ：
。
但對於緻密介電質，分子與分子之間的距離相隔很近，鄰近分子的貢獻很大，必需將鄰近分子的貢獻
納入考量：
。
因為巨觀電場已經包括了電極化所產生的電場（稱為「去極化場」）
，為了不重覆計算，在計算時，必需將鄰近分子的真實貢獻
減掉去極化場：
。
舉一個簡單案例，根據洛倫茲關係（Lorentz Relation），對於立方晶系結構的晶體或各向同性的介電質，由於高度的對稱性，
。
現在思考以分子位置為圓心、體積為的圓球體，感受到外電場的作用，內部的束縛電荷會被電極化，從而產生電極化強度。假設在內部的電極化強度相當均勻，則電極化強度與的電偶極矩之間的關係為
。
這線性均勻介電質圓球體內部的電場為[4]
。
綜合前面得到的結果：
。
對於各向同性、線性、均勻的介電質，電極化率
定義為
。
電極化率與極化性的關係為
。
由於相對電容率
與電極化率的關係為
。
所以，電容率與極化性的關係為
。
這方程式就是克劳修斯-莫索提方程式。
電介質的折射率
為
；
其中，
是相對磁導率。
對於大多數介電質，
，所以，折射率近似為
。將折射率帶入克劳修斯-莫索提方程式，就可以給出洛倫茲-洛倫茨方程式[5]：
。
