מעגל חשמלי הוא חיבור סגור של רכיבים חשמליים המאפשר זרימה רציפה של מטענים. המטרה ההנדסית המרכזית של מעגל היא העברת אנרגיה ממקום שבו היא מיוצרת (מקור האנרגיה, כגון סוללה או תחנת כוח) אל מקום שבו היא מומרת לעבודה מועילה (עומס או צרכן, כגון נורה, מנוע או מעבד מחשב).

כדי שאנרגיה תועבר ברציפות, נדרש מסלול סגור לחלוטין. אם המסלול נפתח או נקטע בנקודה כלשהי, זרימת המטענים נעצרת באופן מיידי והעברת האנרגיה נפסקת.

מטען חשמלי הוא תכונה יסודית של החומר. במערכת היחידות הבינלאומית, המטען נמדד בקולון. נושאי המטען הנפוצים ביותר במעגלים מתכתיים הם האלקטרונים, שכל אחד מהם נושא מטען שלילי בסיסי של 1.6 כפול עשר בחזקת מינוס 19 קולון.

עקרון יסוד פיזיקלי הוא חוק שימור המטען: מטען אינו נוצר יש מאין ואינו נעלם. בתוך מעגל סגור, מטענים אינם נאגרים במוליכים ואינם נעלמים ברכיבים, אלא נעים במעגל סגור.

טעות אינטואיטיבית נפוצה ביותר בקרב לומדים מתחילים היא המחשבה שהזרם החשמלי הולך ונצרך במעבר דרך נגד או נורה, כך שיוצא פחות זרם ממה שנכנס. תפיסה זו שגויה לחלוטין: המטען החשמלי נשמר באופן מלא, וכמות המטען שנכנסת לרכיב בכל שנייה שווה בדיוק לכמות המטען שיוצאת ממנו. מה שנצרך ומומר לחום או אור הוא האנרגיה הפוטנציאלית של המטענים, ולא המטענים עצמם.