Powyżej pewnej wartości natężenia pola elektrycznego w dielektryku dochodzi do gwałtownego wzrostu płynącego prądu. Zjawisko to nosi nazwę przebicia elektrycznego i może doprowadzić do trwałego uszkodzenia materiału. Krytyczna wartość pola elektrycznego zależy od rodzaju dielektryka, jego kształtu, struktury i warunków zewnętrznych (wilgotności, temperatury). W dielektrykach występują efekty starzeniowe, prowadzące do zmniejszenia odporności na przebicie w trakcie długiego przebywania w polu elektrycznym. Zasadnicze mechanizmy przebicia dielektryka to: przebicie elektronowe, gdy natężenie pola elektrycznego jest tak duże, że rozpędzony w nim elektron otrzymuje energię wystarczającą by poprzez zderzenia mógł przenieść do pasma przewodzenia następne elektrony; proces postępuje lawinowo i w materiale powstaje strumień elektronów o dużej energii; przebicie cieplne – następuje gdy wydzielanie ciepła w materiale przekracza możliwości odprowadzania ciepła do otoczenia; przebicie elektrolityczne – następuje w wyniku procesów elektrochemicznych (na przykład elektrolizy) zachodzących w materiale.