Các kim loại có khả năng dẫn điện vì chúng có các electron hóa trị. Đây là những electron có thể di chuyển qua các nguyên tử tạo nên kim loại. Khi làm như vậy, chúng có thể truyền theo dòng điện khi chúng đẩy các electron khác trong nguyên tử.
Tất cả các vật liệu đều có thể dẫn điện, nhưng các phi kim loại, chẳng hạn như thủy tinh, bám vào các electron của chúng và không cho phép chúng chuyển động xung quanh nhiều, làm cho bất kỳ dòng điện nào chúng mang theo là không đáng kể. Những vật liệu này được coi là chất cách điện.
Các electron mang điện tích âm, thu hút chúng đến vật chất mang điện tích dương. Một điện trường đặt vào làm cho các êlectron chuyển động bằng suất điện động. Mặc dù sóng điện di chuyển với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng, các electron bị chậm lại khi chúng đi qua vật dẫn. Đây được gọi là điện trở, và điện trở của dây dẫn càng lớn thì dòng điện có thể đi qua nó càng nhỏ. Điện trở này được đo bằng ohm, trong khi sức điện động được đo bằng vôn.
Các kim loại, chẳng hạn như bạc và đồng, là những chất dẫn điện đặc biệt tốt vì chúng chỉ có một điện tử hóa trị. Bạc là một chất dẫn điện thậm chí còn tốt hơn đồng, nhưng quá đắt để sử dụng trong hầu hết các hệ thống điện. Vàng và nhôm cũng là những chất dẫn điện tuyệt vời.