法拉电容器和超级电容器是非常大的电容器，具有几千法拉的电容。电容取决于电极和电极表面积之间的距离。为了获得如此大的电容，需要减小超级电容器的电极之间的距离，并尽可能地增加电极表面积。因此，采用双电层原理和活性炭多孔电极。

当超级电容器的双电层电介质向电容器的两个电极施加电压时，在电极附近的电介质界面处产生与电极所携带的电荷极性相反的电荷，并与电介质界面结合形成电容器的两个电极。显然，两个电极之间的距离非常小，只有几纳米。同时活性炭多孔电极可以获得较大的电极表面积，可以达到2000m2/因此，具有这种结构的超级电容器具有大的电容，并且可以存储大量的静电能量。在储能方面，超级电容的这种特性介于传统电容和电池之间

当两个电极板之间的电位低于电解液的氧化还原电极电位时，电解液界面上的电荷不会与电解液分离，超级电容器处于正常工作状态（通常低于3V）如果电容器两端的电压超过电解液的氧化还原电极电位，电解液就会分解，处于异常状态。随着超级电容器的放电，阳极和阴极上的电荷通过外电路放电，电解质界面上的电荷响应下降。可以看出，超级电容的充放电过程始终是一个物理过程，没有化学反应，所以性能稳定，这与利用化学反应的电池不同。