離子液體在單分子結中的一個重要作用是充當介電層，實現柵極調控。離子液體柵的調控機制與傳統固體柵極相同，受分子/電極耦合強度以及分子軌道能級與電極費米能級的相對位置的影響。當施加柵極電壓時，離子液體形成EDL結構，并產生柵極電場。該柵極電場作用于單分子結，從而改變分子軌道與電極的費米能級的相對位置。如圖所示，施加正向柵極電壓，分子軌道相對于電極費米能級向下移動。因此，分子的HOMO遠離費米能級，而LUMO接近費米能級。當施加負向柵極電壓時，相反的變化發生。