为什么使用复数
纯电阻上的正弦电压与电流同相，但电感和电容会使二者出现相位差。仅说“电压是电流的多少倍”不足以描述这种关系。相量把同一频率正弦量的幅值和相位合在一个复数中，省去共同的时间振荡因子，电阻抗便定义为Z=V/I，其中V、I均为相量。
采用时间因子e^(jωt)、j²=−1的约定，可写Z=R+jX。R是电阻分量，X是带符号的电抗分量，单位都是欧姆。阻抗幅值|Z|=√(R²+X²)给出电压与电流幅值之比，辐角arg Z给出电压相对于电流的相位；R与|Z|不是同一个量。相量使用峰值或有效值均可，但分子和分母必须采用同一种约定。
电阻、电感和电容
理想电阻的阻抗为R，电压与电流同相。理想电感由v=Ldi/dt得到Z_L=jωL：感性电抗为正，电压超前电流四分之一个周期。理想电容由i=Cdv/dt得到Z_C=1/(jωC)=−j/(ωC)：容性电抗为负，电流超前电压四分之一个周期。这里ω=2πf，表示角频率。
随着频率升高，理想电感的阻抗幅值增大，理想电容的阻抗幅值减小。因此，同一个电容或电感没有一个脱离频率的固定阻抗数值。电抗也不表示把能量持续转化为热的电阻：理想电感和电容在周期内储存并返还能量，而电阻产生耗散。
组合电路中的幅值与相位
同频率下，串联阻抗直接相加，并联则先把各支路的导纳1/Z相加。理想RLC串联电路因此有Z=R+j(ωL−1/(ωC))。电感与电容的虚部相减，不能把三项阻抗幅值直接相加，因为各元件电压到达峰值的时刻不同。
设某一频率下R=30欧姆、ωL=50欧姆、1/(ωC)=10欧姆，则Z=30+j40欧姆，幅值为50欧姆，相角约为53.1度。施加100伏有效值的正弦电压时，电流有效值为2安培，并滞后电压约53.1度。这里“50欧姆”描述幅值比，并不意味着电路等同于50欧姆的纯电阻。
当ωL=1/(ωC)时，理想串联电路的感性与容性部分抵消，端口阻抗成为R，电压与电流同相。这是串联谐振条件；它不表示电感、电容本身的电压或储能消失。
不是任意波形的固定比例
相量阻抗针对正弦稳态，描述的是暂态之后该频率分量的关系。即使电路线性，电容初始电荷和电感初始电流也可能产生额外暂态，需要用微分方程或更完整的变换方法处理。带相位差时，瞬时v(t)/i(t)通常随时间变化，在电流过零处还可能无定义，不能拿它代替Z。
对多频率波形，线性模型允许把不同频率分别计算后叠加，但每个频率要使用对应的阻抗。非线性元件会产生谐波或随幅值改变响应，实际元件还受寄生参数影响；若采用小信号阻抗，就应限定工作点和扰动范围，而不能把一个复常数用于所有工况。