Các liên kết giữ các nguyên tử trong kim loại lại với nhau thường được mô tả là được xây dựng dựa trên các ion kim loại đang trôi nổi trong một biển electron. Điều này là do các electron ở lớp vỏ ngoài cùng, hay lớp vỏ hóa trị, của kim loại được giữ lỏng lẻo. Các electron hóa trị tự do di chuyển từ nguyên tử này sang nguyên tử khác.
Lực hút giữa các electron mang điện tích âm và các nguyên tử mang điện tích dương đã nhường các electron hóa trị là lực giữ kim loại lại với nhau trong cái thường được gọi là mạng hoặc dãy nguyên tử. Mạng lưới kéo dài khắp kim loại và mang lại sức mạnh cho nó.
Khả năng của các electron hóa trị trong kim loại chuyển động tự do và được chia sẻ giữa các nguyên tử là điều mang lại cho kim loại một số đặc điểm cụ thể của chúng, chẳng hạn như tính dễ uốn và khả năng dẫn cả nhiệt và dòng điện.
