Termen dipol används inom fysik och kemi för att beskriva ett elektromagnetiskt fenomen där två poler, eller motsatta krafter, finns i ett givet område. En dipol kan uppstå i många olika situationer, men de flesta dipoler kan kategoriseras som antingen elektriska eller magnetiska. Elektriska dipoler påträffas ofta i kemin i form av molekylära dipolmoment – separationen av positiv och negativ elektrisk laddning över en molekyl. Magnetiska dipoler kan observeras i vanliga magneter och kompasser, såväl som i mikroskalaaktiviteten hos elektroner och andra partiklar.
Elektrisk laddning består av två motsatta, eller polära, krafter: positiv och negativ laddning. Dessa två krafter attraherar varandra när de förs in i närheten, men stöter bort andra laddningar av liknande slag – negativa stöter bort negativa, till exempel. Typen av laddning som ett ämne har bestäms av fördelningen av dess subatomära partiklar. Elektroner bär en negativ laddning, medan protoner, som finns i atomkärnor, bär positiv laddning.
En molekylär dipol uppstår när en molekyl har en separation av laddning över sin struktur. Till exempel har en vattenmolekyl ett strukturellt arrangemang som drar elektroner till ena sidan av molekylen och lämnar den andra sidan med färre elektroner. En partiell positiv laddning bildas alltså i ena änden av molekylen, medan en partiell negativ laddning bildas på den andra, vilket gör molekylen polär. Med andra ord har vattenmolekylen en molekylär dipol.
Vattenmolekylens separation av laddningar förändras eller försvinner inte med tiden, så det sägs vara en permanent dipol. En tillfällig inriktning som kallas en momentan dipol kan också bildas i vissa molekyler när elektroner tillfälligt migrerar till en del av strukturen. Inducerade dipoler uppstår när elektroner i en molekyl attraheras eller stöts bort av en polär molekyl.
Magnetiska dipoler utgör den andra huvudkategorin av dipoler som finns i naturen. Liksom elektriska dipoler består de av två motsatta poler som attraherar varandra. Stångmagneter och kompassnålar är båda exempel på denna typ av system.
En magnets nord- och sydpoler skapar en dipol genom att anpassa sig till ett magnetfält. Fysiker tänker på en magnetisk dipol som en slinga av elektrisk ström som snurrar runt en axel när den riktar in sig själv. Till exempel snurrar en kompassnål tills den pekar norrut, och anpassar sig till jordens fält. Spinn av en elektron runt kärnan i en atom anses också vara en magnetisk dipol.