克劳修斯-莫索提方程式来表达。假若电极化强度和电场不呈线性正比，则称这电介质为非线性电介质。非线性光学可以用来描述这种电介质的性质。假设电场formula_23足够地微弱，不存在任何永久电偶极子，则电极化强度formula_13可以令人相当满意地以泰勒级数近似为其中，formula_46是线性电极化率，formula_47给出波克斯效应（），formula_48给出克尔效应（）。对于铁电材料，因为迟滞现象，formula_13与formula_23之间，不存在一一对应关系。