在材料科學中，有效介質近似 (EMA) 或有效介質理論 (EMT) 屬于描述復合材料宏觀特性的分析或理論建模。 EMA 或 EMT 是通過對直接構成復合材料的成分的多個值進行平均而得出的。 在成分層面，材料的價值各不相同且不均勻。 精確計算許多成分值幾乎是不可能的。 然而，已經開發出可以產生可接受的近似值的理論，這些近似值反過來描述了有用的參數，包括整個材料的有效介電常數和磁導率。 從這個意義上說，有效介質近似是基于其成分的特性和相對分數對介質（復合材料）的描述，并且來自計算和有效介質理論。 有兩個廣泛使用的公式。

有效介電常數和磁導率是微觀不均勻介質的平均介電和磁特性。 當混合物粒子內的電場可以被認為是均勻的時，它們都是在準靜態近似中導出的。 所以，這些公式不能描述粒度效應。 人們進行了許多嘗試來改進這些公式。

有許多不同的有效介質近似值，它們中的每一個在不同的條件下或多或少是準確的。 然而，他們都假設宏觀系統是均勻的，并且作為所有平均場理論的典型特征，由于理論中不存在長程相關或臨界波動，他們無法預測接近逾滲閾值的多相介質的特性 .

所考慮的屬性通常是介質的電導率 σ {displaystyle sigma } 或介電常數 ε {displaystyle epsilon }。 由于拉普拉斯方程的廣泛適用性，這些參數在整個模型范圍內的公式中是可以互換的。 由于有效介質常數的高階張量特性，不屬于此類的問題主要在彈性和流體動力學領域。

EMA 可以是離散模型，例如應用于電阻網絡，或者是應用于彈性或粘性的連續統理論。 然而，目前的大多數理論都難以描述滲透系統。 事實上，在眾多有效的介質近似中，只有 Bruggeman 的對稱理論能夠預測閾值。 后一種理論的這一特征使其與其他臨界現象的平均場理論屬于同一范疇。

對于具有介電常數 ε m {displaystyle epsilon _{m}} 和 ε d {displaystyle epsilon _{d}} 以及相應體積分數 c m {displaystyle c_{m} 的兩種材料的混合物 } 和 c i {displaystyle c_{i}} , D.A.G. Bruggeman 提出了如下形式的公式：

? e f f = H b + H b 2 + 8 ? m ? d 4 , {displaystyle epsilon _{mathrm {eff} }={frac {H_{b}+{sqrt {H_ {b}{2}+8epsilon _{m}epsilon _{d}}}}{4}},} 其中 H b = ( 3 c d ? 1 ) ? d + ( 3 c m ? 1 ) ε米。 {displaystyle H_{b}=(3c_{d}-1)epsilon _{d}+(3c_{m}-1)epsilon _{m}.} (3)

這里平方根前的正號在某些情況下必須改為負號，以便得到與電磁波衰減有關的有效復介電常數的正確虛部。 該公式在交換 'd' 和 'm' 角色方面是對稱的。 這個公式是基于等式

Δ Φ = ? ? r ( r ) E n ( r ) d s ? ? e f f ? E 0 d s = 0 , {displaystyle Delta Phi =iint epsilon _{r}(mathbf {r} )E_{n}(mathbf {r} )ds-epsilon _{mathrm {eff} }iint E_{0}ds=0,} (4)

其中 Δ Φ {displaystyle Delta Phi } 是積分面上電位移通量的跳躍， E n ( r ) {displaystyle E_{n}(mathbf {r} )} 是 垂直于積分面的微觀電場分量 ε r ( r ) {displaystyle epsilon _{r}(mathbf {r} )} 是局部相對復介電常數，取值 ε m { displaystyle epsilon _{m}} 在被拾取的金屬粒子內，值 ε d {displaystyle epsilon _{d}} 在被拾取的電介質粒子內，值 ε e f f {displaystyle epsilon _{mathrm {eff} }} 在拾取粒子之外，E 0 {displaystyle E_{0}} 是宏觀電場的正常分量。 公式（4）由麥克斯韋等式 d i v ( ? r E ) = 0 {displaystyle mathrm {div} (epsilon _{r}mathbf {E} )=0} 推導出來。 因此在 Bruggeman 的方法中只考慮了一個拾取的粒子。 僅在 ε e f f {displaystyle epsilon _{mathrm {eff} }} 描述的平均場近似中考慮與所有其他粒子的相互作用。 公式（3）給出了合理的resona。