方波电穿孔仪用于细菌、酵母和其他众多微生物的电击转化，转化时，高压电脉冲作用于悬浮在小体积高阻介质中的样品。本系统由一个脉冲发生器(pulse generator)模块、一个电击腔(shocking chamber)和一个装有电极的电击杯(cuvette)组成。样本放置于电击杯的电极之间。Micropulser模块包含一个电容器，将电容器充电至高电压，然后模块将电容器中的电流放电到试管中的样品中。
方波电穿孔仪的电容放电电路产生具有指数衰减波形的电脉冲。当电容器放电至样品时，跨越电极的电压迅速上升至电压(or峰值电压，peak voltage/·也称为初始电压，Vo)，并随时间(t)减小，如下式：
其中T=R·C，为时间常数，是脉冲长度的简便表达式。
R为电路电阻，单位为ohms(欧姆)。
C为电容，单位为microfarad(微法拉)。
根据方程1，T是电压下降至峰值电压1/e(~37%)的时间。MicroPulser的内部电路被设计以使E.co、酿酒酵母及其他许多微生物可以得到电穿孔，转化效率发生在大约5ms的时间常数内。这些电穿孔条件是通过使用10微法拉电容器和将600欧姆电阻与样品池并联以及将30欧姆电阻与样品池串联来实现的。
方波电穿孔仪除时间常数外，电场强度是另一个决定转化效率的重要参数。电场强度E，是施加于电极间的电压，其中，V为施加的电压，d为电极间的距离，单位为cm。电场强度和细胞的尺寸(size)决定了横贯每个细胞的电压降，正是电压降可能是电穿孔中电压效应的重要表现。30欧姆串联电阻的目的是在发生电弧的情况下保护设备电路。在正常操作条件下，当样本在高电阻介质中，电阻不会影响施加在样本上的电压。但是，当样本的电阻较低时，电阻将降低施加在样品上的电压。
