Потенциальная энергия определяется с точностью до фиксированной постоянной, зависящей от выбора нулевого уровня энергии. Точно также и потенциал зависит от выбора нулевого уровня. Во многих задачах электростатики при вычислении потенциалов за нулевой уровень принимают бесконечно удаленную точку. В этом случае понятие потенциала определяется однозначно:

Обычно оперируют разностью потенциалов φ₁ — φ₂, которую выражают через работу по перемещению заряда из одной точки поля в другую. Эта работа равна изменению потенциальной энергии заряда, но с противоположным знаком (поэтому необходимо следить за тем, чтобы правильно выбирать направление перемещения электрического заряда):

где A₁₂ — работа по перемещению заряда из начальной точки в конечную. Если оперировать разностью потенциалов, то выбор нулевого уровня не имеет значения. Под разностью потенциалов понимают разность значений потенциала в начальной и конечной точках:

U = φ₁ — φ₂.

Рассмотрим заряженную металлическую сферу радиуса R. Поле внутри сферы отсутствует потенциал внутри сферы

Вне сферы электрическое поле аналогично тому, как если бы в центре был точечный заряд q, потенциал

Разность потенциалов между проводниками можно измерить с помощью электрометра. Один провод соединяют с корпусом электрометра и заземляют. Вторым проводом проводят по исследуемой металлической поверхности сложной формы.

С помощью электрометра легко убедиться, что все точки исследуемого заряженного металлического тела имеют одинаковый потенциал относительно Земли.

В Международной системе единиц (СИ) единицей потенциала является вольт (В), 1 В = 1 Дж/1 Кл. Разность потенциалов между двумя точками равна единице, если при перемещении заряда в 1 Кл из одной точки в другую электрическое поле совершает работу в 1 Дж.