Liên kết kim loại hình thành khi các điện tử hóa trị không liên kết với một nguyên tử hoặc ion cụ thể. Thay vào đó, chúng tồn tại như một "đám mây" các điện tử xung quanh các tâm ion.
Vật liệu kim loại có mức độ dẫn điện và dẫn nhiệt cao khi so sánh với vật liệu có liên kết cộng hóa trị hoặc liên kết ion. Kim loại chẳng hạn như sắt có liên kết kim loại.Trong thế giới thực và không hoàn hảo, hầu hết các vật liệu không có liên kết kim loại, cộng hóa trị hoặc ion thuần túy và chúng có thể có các loại liên kết khác. Ví dụ, sắt có liên kết chủ yếu là kim loại, nhưng một số liên kết cộng hóa trị cũng xảy ra.
Các kim loại thường có một lớp vỏ đầy cộng với một hoặc hai electron phụ. Các điện tử phụ trong kim loại không bị giới hạn ở một nguyên tử mà có thể di chuyển trong toàn bộ cấu trúc trong cái được gọi là "biển điện tử". Nguyên tử kim loại mang điện tích dương trong biển electron. Chúng được giữ với nhau bởi các electron. Các êlectron chuyển động tự do. Do đó, kim loại là chất dẫn nhiệt và dẫn điện tốt.
Liên kết kim loại không giống như liên kết ion. Trong kim loại, tất cả các nguyên tử đều giống nhau. Không có cation và anion, và nó không giống như một liên kết cộng hóa trị. Liên kết kim loại không phải là liên kết cục bộ giữa hai nguyên tử và các electron được chia sẻ bởi tất cả các nguyên tử.