你可以从基本的物理学来证明50欧姆是最好的，电缆的趋肤效应损耗L（以分贝做单位）和总的趋肤效应电阻R（单位长度）除以特性阻抗Z0成正比。总的趋肤效应电阻R是屏蔽层和中间导体电阻之和。屏蔽层的趋肤效应电阻在高频时，和它的直径d2成反比。同轴电缆内部导体的趋肤效应电阻在高频时，和他的直径d1成反比。总共的串联电阻R，因此和(1/d2 +1/d1)成正比。综合这些因素，给定d2和相应的隔离材料的介电常数ER，你可以用以下公式来减少趋肤效应损耗。
在任何关于电磁场和微波的基础书中，你都可以找到Z0是d2，d1和ER（注：绝缘层的相对介电常数）的函数
把公式2带入公式1中，分子分母同时乘以d2,整理得到
公式3分离出常数项,有效的项((1+d2/d1 )/ln(d2/d1 ))确定最小点。
仔细查看公式三公式的最小值点仅由d2/d1控制，和ER以及固定值d2无关。以d2/d1为参数，为L做图，显示d2/d1=3.5911时（注：解一个超越方程），取得最小值。假定固态聚乙烯的介电常数为2.25，d2/d1=3.5911得出特性阻抗为51.1欧姆。
很久之前，无线电工程师为了方便使用，把这个值近似为50欧姆作为同轴电缆最优值。这证明了在50欧姆附近，L是最小的。但这并不影响你使用其他阻抗。例如，你做一个75欧姆的电缆，有着同样的屏蔽层直径（注：d2）和绝缘体（注：ER），趋肤效应损耗会增加12%。不同的绝缘体，用最优d2/d1比例产生的最优阻抗会略有不同（注：比如空气绝缘就对应77欧姆左右，工程师取值75欧姆方便使用）。
