超級電容器放電時，會按照一條斜率曲線放電，當一個應用明確了電容的容量與內阻要求后，最重要的就是需要了解電阻及電容量對放電特性的影響。在脈沖應用中，電阻是最重要的因素，在小電流應用中，容量又是重要的因素。計算公式如下：
V=I（R + t/C）
其中V是起始工作電壓與截止工作電壓之差，I是放電電流，R是電容是直流內阻，t是放電時間，C是電容容量在脈沖應用中，由于瞬間電流很大，為減少電壓跌落，選用低內阻（ESR）的超級電容（R值），在小電流應用中，為降低電壓跌落，需要選用大容量的超級電容（C值）。
充電 Charge Methods
超級電容器具有多種充電形式，比如恒流、恒功率、恒壓等。或者與電源并列，比如電池、燃料電池、DC變換器等。如果一個電容與一個電池并聯，那么在電容回路中串聯一個電阻將降低電容的充電電流，并提高電池的使用壽命。如果串聯了電阻，那么要保證電容的電壓輸出是直接與負載連接，而沒有經過電阻，否則電容是低電阻特性將是無效。很多電池系統不允許瞬間大電流放電，否則會影響到電池的壽命。一只電容最大的推薦充電電流計算公式如下：
I=Vw/5R
其中I是推薦的最大充電電流，Vw是充電電壓，R是電容的直流內阻。
電容持續采用大電流或者過壓充電。會引起電容發熱，過熱會導致電容內阻增加、電解液分解產生氣體、縮短壽命、漏電流增加或者電容破裂。
自放電與漏電流
Self Discharge and Leakage Current
自放電與自漏電本質上是一樣的，針對超級電容器的結構，相當于在電容內部是正極和負極之間有一條高阻電流通道，這就是意味著在電容充電的時候，同時會有一個額外的附加電流，當在充電是時候，我們可以將此電流當成漏電流;當移去充電電壓后，同時電容沒有連接負載，這個電流使電容處于放電狀態，此時我們將此電流看成自放電電流。
為了可靠地測量漏電流或者放電電流，電容必須被連續充電72小時以上，這同樣是由電容的結構決定的。超級電容是模型可以當成幾只不同的內阻的超級電容的并聯，當充電時，低內阻的超級電容充電速度快，電壓很快上升至與充電電壓相等，當充電電壓移去后，如果高內阻的超級電容還沒有被充滿，低內阻的超級電容開始向并聯的高內阻超級電容放電，這樣電容兩端的電壓下降就會比較快，給人的印象是電容具有比較大的自放電，必須注意的是：當電容容量越大，電容被充滿所需的時間就會越長。
電容串聯
Series Configurations of Super capacitors
單體超級電容器的電壓一般為2.5V或者2.7V，在許多應用中，需要比較高的電壓，這樣可以使用串聯的方法來提高電容的電壓，必須注意，在串聯應用中，每一個單體的電容都不能超過其最大的耐壓，一旦長期過壓，將導致電容電解液分解、氣體產生、內阻增加以及電容壽命縮短。
在放電或者充電時，電容容量的差異或者穩定狀態下漏電流的差異，都將導致串聯電容分壓不平衡。在充電時，串聯的電容將進行分壓，這樣高容量的電容將承受更大的電壓壓力。比如，如果兩個1F的電容進行串聯，一只是+20%容量偏差，另一只是-20%容量偏差，電容分壓如下：
Vcap1=Vsupply × ［Ccap1/（Ccap1+ Ccap2）］
其中Vcap1是+20%容量偏差的電容如果充電電壓是5V
Vcap1=5V ×［1.2/（1.2+0.8）］=3V
從上式可以看出，如果需要避免分壓大于電容的峰值電壓3V，那么電容容量誤差必須在同一個趨勢范圍內，比如同為+20%誤差或者同為-20%誤差。另外也可以用主動電壓平衡電路來彌補電容容量的不匹配造成的電壓不平衡。