Il fattore di potenza è definito come il rapporto tra la potenza media (o attiva) e la potenza apparente, come illustrato dalla relazione

Il termine tra parentesi, (θ_v - θ_i), è indicato come angolo del fattore di potenza, poiché rappresenta l'angolo il cui coseno produce il fattore di potenza. Se V rappresenta la tensione attraverso il carico e Ⅰ indica la corrente che lo attraversa, l'angolo del fattore di potenza equivale all'angolo dell'impedenza di carico. Essenzialmente, il fattore di potenza è il coseno della differenza di fase tra tensione e corrente, nonché il coseno dell'angolo dell'impedenza di carico.

Dall'equazione di cui sopra, si può dedurre che il fattore di potenza è il moltiplicatore della potenza apparente per produrre la potenza reale o media. Il valore del fattore di potenza è compreso tra zero e uno. Quando si ha a che fare con un carico puramente resistivo, la tensione e la corrente sono in fase, risultando in un angolo del fattore di potenza (θ_v - θ_i) = 0 e un fattore di potenza = 1. Ciò indica che la potenza apparente è uguale alla potenza media. Per un carico puramente reattivo, si ha (θ_v - θ_i) = ±90o e un fattore di potenza = 0, rendendo la potenza pari a zero. Tra questi due estremi si dice che il fattore di potenza è in anticipo o in ritardo. Un fattore di potenza anticipato suggerisce che la corrente precede la tensione, indicando un carico capacitivo, mentre un fattore di potenza ritardato suggerisce che la corrente segue la tensione, indicando un carico induttivo. Il fattore di potenza ha un impatto significativo sulle bollette elettriche che i consumatori pagano alle loro società di servizi pubblici.