Algunos de los modelos usados son: Si se describe explícitamente la interacción entre moléculas por medio de funciones potenciales tanto soluto como solvente (moléculas), se puede aplicar la ley de Coulomb para cargas y por medio de métodos que expliquen la dinámica del sistema, se puede dar solución al fenómeno electrostático.
Se pueden encontrar dificultades computacionales al modelar las interacciones ya que todas las propiedades del dieléctrico (agua) no pueden ser descritas.
En gases y líquidos dieléctricos polares puesto que la agitación térmica se puede visualizar desde el punto de vista como choques intermoleculares, estos tienden a destruir alguna orientación preferencial respecto al campo total, por tanto esta fuerza se comporta como restauradora y consecuentemente aparece el efecto de alineamiento neto dando lugar a un momento dipolar neto P por unidad de volumen.
Si estos están sometidos a un campo eléctrico externo las orientaciones ya no son igualmente probables, y se demuestra por mecánica estadística que el número de moléculas que posee un determinado valor de U, es proporcional a
La anterior ecuación representa el balance entre la polarización y las fluctuaciones térmicas aleatorias, donde T es la temperatura absoluta y K es la constante de Boltzmann.
Sin embargo, debido a que ignora el movimiento correlacionado entre las moléculas del solvente, no puede ser explicado con una constante dieléctrica, sin algún tipo de corrección y tampoco representa efectos de saturación dieléctrica.
Aun así, ha sido de mucha utilidad para representar líquidos tales como el agua.
El momento dipolar efectivo de cada dipolo se incrementa por el valor de fase debido a la polarización por la reacción del campo
es la constante dieléctrica del material, N es el número de densidad,