Sähkövaraus on fyysinen ominaisuus, joka esiintyy luonnossa aineessa. Sähkövarauksella varustettu esine on vuorovaikutuksessa muiden sähköisesti varautuneiden esineiden kanssa tietyillä tavoilla kokien joko houkuttelevan tai vastenmielisen voiman. Voiman luonne määräytyy sen mukaan, minkä tyyppinen varaus, positiivinen tai negatiivinen, esineellä on. Tämä puolestaan määräytyy subatomisessa mittakaavassa protoneina ja elektroneina tunnetuilla hiukkasilla.
Kaikki aine koostuu atomeista, jotka koostuvat ytimestä – protonien ja neutronien palasesta, jotka ovat kahdenlaisia hiukkasia – ja ytimen ympäri kiertävistä hiukkasista, joita kutsutaan elektroneiksi. Vetovoima protonien ja elektronien välillä atomissa auttaa pitämään atomin yhdessä. Negatiivisesti varautuneet elektronit ja positiivisesti varautuneet protonit vetävät toisiaan puoleensa. Neutronit eivät sisällä sähkövarausta.
Atomin protonit ja elektronit ovat yhtä suuret, joten ne tasapainottavat toisiaan ja muodostavat nollavarauksen. On kuitenkin mahdollista, että atomi menettää tai saa elektroneja vuorovaikutuksessa muiden atomien kanssa. Kun näin tapahtuu, atomista tulee ioni, atomi, jossa on positiivinen tai negatiivinen nettovaraus.
Ioneilla, joissa on enemmän elektroneja kuin niiden alkuaineella, on negatiivinen varaus, kun taas niillä, joilla on vähemmän elektroneja, on positiivinen varaus. Varaus saa heidät houkuttelemaan tai torjumaan muita varautuneita hiukkasia. Kemiallisia yhdisteitä voi muodostua, kun positiivinen ja negatiivinen ioni vetävät puoleensa ja sitoutuvat toisiinsa. Esimerkiksi positiivisesti varautunut natriumioni, josta puuttuu yksi elektroni, muodostaa ionisidoksen negatiivisesti varautuneen kloori -ionin kanssa, jolla on ylimääräinen elektroni, jolloin muodostuu neutraali molekyylinen natriumkloridi, joka tunnetaan myös nimellä pöytäsuola.
Sähkövarauksen aiheuttamaa vetovoimaa ja vastenmielisyyttä voidaan käyttää sähkövirran tai varausvirran luomiseen, ja sähkövirtaa välittävä materiaali tunnetaan johtimena. Metalleja käytetään yleisesti johtimina, koska niiden atomien järjestelyn ansiosta elektronit voivat kulkea vapaasti atomista atomiin. Kun positiivisesti varautunut liitin on kiinnitetty metallilangan toiseen päähän ja negatiivisesti varautunut liitin toiseen, varaukset muodostavat sähkökentän. Elektronit kulkevat kohti positiivista varausta, jolloin syntyy sähkövirta.