Kim loại dẫn điện tốt do các electron lớp ngoài cùng trong nguyên tử của chúng bị giữ bởi lực nguyên tử yếu, cho phép các electron này dễ dàng di chuyển từ nguyên tử này sang nguyên tử khác. Dòng electron này là gì nằm ở trung tâm của dòng điện.
Loại liên kết mà các nguyên tử tạo ra với nhau phụ thuộc vào cấu hình nguyên tử của chúng. Mỗi nguyên tử có số lượng electron khác nhau, được sắp xếp trong các lớp vỏ biểu thị trạng thái năng lượng tăng dần. Nếu một lớp vỏ có số lượng điện tử tối đa mà nó có thể giữ, thì nó tương đối ổn định, trong khi lớp vỏ có ít điện tử hơn có thể dễ dàng cho và nhận các điện tử hơn. Các phân tử hữu cơ có xu hướng có các liên kết lấp đầy các lớp vỏ electron này, trong khi kim loại có xu hướng có nhiều khoảng trống hơn ở lớp vỏ ngoài cùng. Trong các chất dẫn điện mạnh, chẳng hạn như đồng, các điện tử tự do chảy xung quanh các nguyên tử kim loại giống như nước xung quanh các hòn đảo, chuyển động tự do từ nguyên tử này sang nguyên tử khác.
Khi một điện trường đặt vào kim loại, nó làm cho các electron này chuyển động từ nơi này sang nơi khác. Vì mỗi electron chia sẻ cùng một điện tích nên các hạt đẩy nhau một cách mạnh mẽ. Một điện tử tự do dịch chuyển sang nguyên tử kim loại bên cạnh, đánh bật bất kỳ điện tử tự do nào có mặt, khiến chúng chuyển động theo hướng của dòng điện.
