Las microondas están confinadas en el interior del material del resonador, por el cambio brusco en la permitividad en la superficie y rebotan hacia atrás y adelante entre los lados.
Los Resonadores dieléctricos generalmente consisten en un "disco" de cerámica que tiene una gran constante dieléctrica y un bajo factor de disipación.
La frecuencia de resonancia se determina por las dimensiones físicas generales del resonador y la constante dieléctrica del material.
En frecuencias de ondas milimétricas, las superficies de metal se convierten en los reflectores con pérdidas, por lo que se utilizan resonadores dieléctricos en estas frecuencias.
También se utilizan como filtros pasabanda, así como antenas.