La présence d’une charge donne lieu à une force électrostatique : les charges exercent une force l’une sur l’autre, un effet qui est déjà connu, mais pas compris, dans l’Antiquité. Une boule légère suspendue à une ficelle peut être chargée en la touchant avec une tige de verre qui a elle-même été chargée en la frottant avec un tissu. Si une seconde balle est chargée par la même tige de verre, on constate qu’elle repousse la première : la charge éloigne les deux balles. Deux boules chargées par une tige d’ambre frottée se repoussent également. En revanche, si une boule est chargée par une tige de verre et l’autre par une tige d’ambre, les deux boules s’attirent. Ces phénomènes sont étudiés à la fin du XVIIIe siècle par Charles-Augustin Coulomb, qui déduit que la charge se manifeste sous deux formes opposées. Cette découverte conduit à l’axiome bien connu : les objets de même charge se repoussent et les objets de charge opposée s’attirent.
La force agit sur les particules chargées elles-mêmes, d’où la tendance de la charge à se répartir le plus uniformément possible sur une surface conductrice. L’ampleur de la force électromagnétique, qu’elle soit attractive ou répulsive, est donnée par la loi de Coulomb, qui relie la force au produit des charges et qui a une relation inverse au carré avec la distance qui les sépare. La force électromagnétique est très puissante, juste derrière l’interaction forte, mais, contrairement à cette dernière, elle agit sur toutes les distances. Par rapport à la force gravitationnelle, beaucoup plus faible, la force électromagnétique qui éloigne deux électrons est 10 fois supérieure à l’attraction de la gravitation qui les rapproche.
Une charge provient de certains types de particules subatomiques, dont les porteurs les plus connus sont les électrons et les protons. Une charge électrique donne naissance à une force électromagnétique, l’une des quatre forces fondamentales de la nature. La charge est une quantité conservée, c’est-à-dire que la charge nette au sein d’un système électriquement isolé restera toujours constante, quels que soient les changements qui se produisent dans ce système. Au sein du système, la charge peut être transférée entre corps, soit par contact direct, soit par passage le long d’un matériau conducteur, tel qu’un fil.
La charge des électrons et des protons étant de signe opposé, une quantité de charge peut être exprimée comme étant négative ou positive. Par convention, la charge portée par les électrons est considérée comme négative, et celle des protons comme positive, une coutume qui trouve son origine dans les travaux de Benjamin Franklin. La quantité de charge est généralement désignée par le symbole Q et exprimée en coulombs ; chaque électron porte la même charge d’environ −1,602 2 × 10−19 coulomb. Le proton a une charge égale et opposée, soit +1,602 2 × 10−19 coulomb. La charge est possédée non seulement par la matière, mais aussi par l’antimatière, chaque antiparticule portant une charge égale et opposée à sa particule correspondante.
La charge peut être mesurée par un certain nombre de moyens, l’un des premiers instruments étant l’électroscope à feuille d’or, qui, bien qu’il soit encore utilisé pour des démonstrations en classe, a été remplacé par l’électromètre électronique.
