Nel collegamento in serie, mostrato in figura 4.13, una sola armatura del primo condensatore C₁ è collegata con una armatura del secondo condensatore C₂ ; il sistema risulta così formato da tre conduttori: A, B ed E. Se, mantenendo il punto B a potenziale fisso (ad esempio collegandolo a terra) e lasciando il conduttore E elettricamente isolato (in modo che resti elettricamente scarico), si fornisce all'armatura A una carica +Q, sulle altre armature dei due condensatori si induce la configurazione di cariche mostrata in figura 4.13.

Figura 4.13

Infatti, la seconda armatura di C₁ assume una carica -Q per il fenomeno dell'induzione completa; l'armatura di C₂ collegata ad E assume carica +Q per il fatto che il conduttore E deve restare elettricamente scarico; e la seconda armatura di C₂ assume carica -Q per l'induzione completa. Si mostra immediatamente che sussiste una relazione di proporzionalità fra la carica Q e la differenza di potenziale V = (V_A - V_B).

Infatti si ha:

                 V_A - V_E = Q/C₁                        sul primo condensatore

                 V_E - V_B = Q/C₂                        sul secondo condensatore

Sommando membro a membro:

V = V_A - V_B = Q/C₁ + Q/C₂ = Q(1/C₁ + 1/C₂) = Q(C₁+ C₂)/(C₁C₂)                   (4.16)

Il rapporto Q/V = C viene detto, naturalmente, capacità del sistema di condensatori in serie. Dalla 4.16 si ricava:

 C = Q/V = (C₁C₂) / (C₁+ C₂)                (4.17)

 ovvero:

1/C = 1/C₁+ 1/C₂                           (4.18)

Pertanto, la serie di due o più condensatori ha capacità C il cui inverso è pari alla somma degli inversi delle capacità dei singoli condensatori che costituiscono il sistema:

1/C = Σ 1/C_i         (4.19)