Для того чтобы зарядить конденсатор, т. е. перенести заряды на обкладки (пластины) конденсатора, необходимо совершить работу. Разряжаясь, конденсатор также совершает работу. Следовательно, заряженный конденсатор обладает энергией, которая  локализована (сосредоточена) энергией электрического поля конденсатора. Вычислим энергию W=W(q) заряженного конденсатора в зависимости от ёмкости C конденсатора и заряда q на нём. для случая, когда обкладки находятся в вакууме.

Для этого предположим, что мы заряжаем конденсатор, перенося заряды маленькими порциями Δ q с одной пластины на другую, см. рис. Если конденсатор уже зарядился до напряжения U, то на пластине находится заряд q = C U. При перенесении заряда Δq > 0 с отрицательной пластины на положительную заряд на конденсаторе становится q + Δq  и совершается работа . Следовательно, изменение энергии конденсатора равно

Отсюда следует, что энергия заряженного конденсатора равна

     или

Действительно, точно так же путь S(t), пройденный при движении с постоянным ускорением a за время t равен S(t) = a t²/2, а изменение пути за время Δt равно (сравните с (1))

где учтено, что скорость при равноускоренном движении с нулевой начальной скоростью равна v = a t.

Рис. Перенос маленькой порции заряда Δq с нижней пластины на верхнюю увеличивает заряд конденсатора на Δq.
Поскольку перенос заряда совершается в однородном электрическом поле E (для этого величина Δq должна быть очень малой) вдоль силовой линии на расстояние d, то совершаемая работа равна ΔA = q E d = q U. Показана скорость v движения заряда, но в статическом электрическом поле работа, совершаемая при переносе заряда, определяется разностью потенциалов в конечной и в начальной точках и не зависит ни от траектории, ни от скорости. 

Если в (2) заряд q измерять в кулонах, напряжение U- в вольтах и ёмкость C - в фарадах, то энергия W будет выражена в джоулях. В пространстве между пластинами конденсатора сосредоточена энергия W.

Найдём плотность w этой энергии (обычно говорят, что w есть величина энергии в единице объема) в плоском конденсаторе,для которого

 

где E - напряженность электрического поля внутри конденсатора. Для однородного электрического поля между пластинами плоского конденсатора плотность энергии равна отношению W/V, где V - объём пространства между пластинами конденсатора, равный Sd, где S - площадь пластины конденсатора, d - зазор между пластинами конденсатора.
Получаем

     или

Формула (3) выведена для плоского конденсатора, но она справедлива  для любых электрических полей: электрическое поле обладает энергией, плотность которой в каждой точке пространства даётся формулой (3).

Заметим, что для вычисления энергии электрического поля, напряжённость которого меняется от точки к точке, применяются методы, не изучаемые в школе.
И только для постоянного поля формула (3) позволяет легко найти энергию поля в объёме V - она равна W=w V.