靜電場與重力場相似，是保守力場，所以可以在靜電場中引入電位能的概念。當檢驗電荷在靜電場中的一定位置時，具有一定的電位能；當檢驗電荷的位置改變時，電場力作功，電位能也隨著改變。我們可用電場力所作的功來量度電位能的改變。
設(shè)在靜電場中，把一檢驗電荷從點沿任意路徑移到點，電場力所作的功為。定義：電位能的減少量等于電場力所作的功。即
其中，是在點時，與靜電場所組成的系統(tǒng)的電位能；是在點時，與靜電場所組成的系統(tǒng)的電位。電場力作正功，電位能減少；電場力作負功，電位能增加。
若選點為參考點，即在點處電位能，則
若選無限遠處為參考點，在點處電位能為