Persamaan Maxwell
Persamaan Maxwell secara umum diterapkan pada "rata-rata makroskopik" dari medan, yang sangat bervariasi pada skala mikroskopik di sekitar masing-masing atom (di tempat tersebut medan juga mengalami efek kuantum). Hanya bila dipahami sebagai rata-rata kita dapat mendefinisikan besaran seperti permitivitas dan permeabilitas magnet bahan. Pada aras mikroskopik, persamaan Maxwell, dengan mengabaikan efek kuantum, mendeskripsikan medan, muatan dan arus dalam ruang hampa, namun pada level rincian ini kita harus memperhitungkan setiap muatan, bahkan pada level atomik, yang secara umum merupakan masalah yang tidak terpecahkan ("intractable").
Permitivitas vakum
Ini adalah kemampuan vakum untuk bisa dilewati garis medan listrik. Konstanta ini menghubungkan medan listrik dengan besaran mekanik seperti panjang dan gaya. Contohnya, gaya antara 2 muatan listrik terpisah (pada vakum) dinyatakan oleh Hukum Coulomb:
dengan "q" dan "q" adalah muatan, dan "r" adalah jarak antar keduanya. "ε" juga muncul pada persamaan Maxwell yang menjelaskan karakteristik medan listrik, medan magnet, dan radiasi elektromagnetik dan menghubungkannya ke sumbernya.