Jak pokazano w module Energia potencjalna w polu elektrycznym energia potencjalna ładunku w polu elektrycznym zależy od wielkości tego ładunku. Dlatego do opisu pola elektrycznego lepiej posługiwać się energią potencjalną przypadającą na jednostkowy ładunek czyli potencjałem elektrycznym.

Potencjał pola ładunku punktowego \( Q \) możemy otrzymać natychmiast dzieląc równanie Energia potencjalna w polu elektrycznym-( 4 ) obustronnie przez \( q \)

Obliczony potencjał określa pracę potrzebną do przeniesienia jednostkowego ładunku z nieskończoności na odległość \( r \) od ładunku \( Q \). Potencjał charakteryzuje pole elektryczne; a nie zależy od umieszczonego w nim ładunku.

Często w fizyce posługujemy się pojęciem różnicy potencjałów czyli napięciem (oznaczanym \( U \)). Różnica potencjałów między dwoma punktami \( A \) i \( B \) jest równa pracy potrzebnej do przeniesienia w polu elektrycznym ładunku jednostkowego (próbnego) \( q \) pomiędzy tymi punktami. Wyrażenie na różnicę potencjałów otrzymamy bezpośrednio ze wzoru Energia potencjalna w polu elektrycznym-( 2 ) w module Energia potencjalna w polu elektrycznym, dzieląc to równanie obustronnie przez \( q \)

Znak minus odzwierciedla fakt, że potencjał maleje w kierunku wektora \( {\bf E} \).

Podobnie jak natężenie pola elektrycznego, które ilustrowaliśmy za pomocą linii sił pola (zob. moduł Pole elektryczne ) również potencjał elektryczny można przedstawialiśmy graficznie. W tym celu rysujemy powierzchnie lub linie ekwipotencjalne, które przedstawiają w przestrzeni zbiory punktów o jednakowym potencjale.

Jako przykład pokazany jest na Rys. 1 rozkład potencjału, na płaszczyźnie \( xy \), wokół dipola elektrycznego. Poziomice (linie pogrubione) łączą punkty o jednakowym potencjale (linie ekwipotencjalne). Każda krzywa odpowiada innej stałej wartości potencjału.

Gdy znamy rozkład potencjału elektrycznego wytworzonego w każdym punkcie przestrzeni przez dany układ ładunków to na podstawie wielkości zmiany potencjału, przypadającej na jednostkę długości w danym kierunku możemy określić natężenie pola elektrycznego \( \bf E \) w tym kierunku. Warunek ten (we współrzędnych \( x \), \( y \), \( z \)) wyraża się następująco

Możemy więc przy pomocy obliczania pochodnych cząstkowych z wielkości skalarnej (potencjału \( V \)) otrzymać składowe wielkości wektorowej (pola \( \bf E \)) w dowolnym punkcie przestrzeni.

Im większa (mniejsza) zmiana potencjału na jednostkę długości tym większe (mniejsze) pole elektryczne w danym kierunku. Znak minus odzwierciedla fakt, że wektor \( \bf E \) jest skierowany w stronę malejącego potencjału.
Kierunek pola elektrycznego w dowolnym punkcie odpowiada kierunkowi, wzdłuż którego potencjał spada najszybciej, co oznacza, że linie sił pola są prostopadłe do powierzchni (linii) ekwipotencjalnych.
Zostało to zilustrowane na Rys. 2, gdzie pokazane są powierzchnie ekwipotencjalne (linie ich przecięcia z płaszczyzną rysunku) oraz linie sił pola (a) ładunku punktowego, (b) dipola elektrycznego (porównaj z ).

Wzory wyrażające związek pomiędzy potencjałem i polem elektrycznym są bardzo użyteczne, bo na ogół łatwiej obliczyć i zmierzyć potencjał niż natężenie pola.

W module Zastosowanie prawa Gaussa: Izolowany przewodnik pokazano, że cały ładunek umieszczony na izolowanym przewodniku gromadzi się na jego powierzchni i że pole \( E \) musi być prostopadłe do powierzchni, bo gdyby istniała składowa styczna do powierzchni, to elektrony przemieszczałyby się. W oparciu o wyrażenie ( 5 ) możemy podać alternatywne sformułowanie. Jeżeli pole \( E \) wzdłuż powierzchni przewodnika równa się zeru, to różnica potencjałów też równa się zeru \( \Delta V = 0 \). Oznacza to, że

Obliczeń potencjału elektrycznego dla różnych naładowanych ciał można zobaczyć w module Obliczanie potencjału elektrycznego.