La struttura di un condensatore ceramico ad alta-tensione è costituita da un dielettrico ceramico, elettrodi interni ed elettrodi esterni. I materiali degli elettrodi interni includono tipicamente argento, rame o nichel, mentre le configurazioni dell'imballaggio sono prevalentemente a forma di disco-, di piastra- o tubolare. Il dielettrico ceramico viene fabbricato estrudendo il materiale sotto forma di tubi, piastre o dischi.
Tradizionalmente sono stati impiegati elettrodi d'argento; tuttavia, la migrazione degli ioni d'argento può causare guasti al dispositivo. Per migliorare l'affidabilità, è possibile utilizzare invece elettrodi di nichel-che possiedono una stabilità chimica superiore-. I materiali dielettrici sono costituiti principalmente da ceramiche a base di titanato di bario-e di titanato di stronzio-. Una recente ricerca ha esplorato l'uso di composizioni dielettriche come Ba(TimZrnSnpCeqSis)O3, ottenendo una migliore resistenza alla rottura dielettrica controllando con precisione lo spessore dello strato nell'intervallo da 5 a 15 mm.
Per quanto riguarda la gestione termica, uno specifico design strutturale tubolare incorpora un guscio interno, un guscio esterno, una camera di dissipazione del calore e tubi-assorbenti il calore avvolti attorno al guscio interno; questa configurazione facilita la conduzione termica a doppio-percorso per massimizzare l'efficienza di dissipazione del calore. In termini di ottimizzazione dell'incapsulamento, sia lo spessore che la temperatura di indurimento dell'incapsulante epossidico influenzano in modo significativo la capacità di resistenza alla tensione del condensatore. La polimerizzazione ad alta-temperatura aiuta a mitigare le tensioni residue e previene la formazione di spazi d'aria nell'interfaccia tra il dielettrico ceramico e l'incapsulante epossidico. Inoltre, l'applicazione di un rivestimento di smalto di vetro ai bordi dell'interfaccia tra gli elettrodi e la superficie dielettrica costituisce un'efficace strategia di progettazione per migliorare la tensione di rottura dielettrica.
