El principio de funcionamiento coincide con el de una medición de impedancia. En una prueba típica, la muestra se pone en contacto con dos electrodos (el sensor dieléctrico).
Cuando se aplica una tensión sinusoidal, los portadores de carga del interior de la muestra se ven obligados a moverse: las partículas cargadas positivamente migran hacia el polo negativo y viceversa. Este movimiento da lugar a una corriente sinusoidal con un desplazamiento de fase.
En el rango de frecuencias delDEA 288 Ionic (hasta 1 MHz), los portadores de carga son principalmente iones (a menudo presentes como catalizadores o impurezas) y además tiene lugar una alineación dipolar dentro del campo eléctrico.
Las señales de respuesta -corriente y desplazamiento de fase- son función de la movilidad iónica y dipolar. Esta relación hace que el análisis dieléctrico (térmico) sea un método ideal para monitorizar un proceso de curado, en el que la viscosidad de la muestra aumenta drásticamente. Como consecuencia, la movilidad de los portadores de carga disminuye, provocando la correspondiente atenuación de la amplitud y un mayor desplazamiento de fase en la señal resultante.