El elemento cobre tiene 11 electrones de valencia, distribuidos entre los orbitales d y s más externos. Estos electrones son los que se involucran en reacciones químicas que involucran fotones correspondientes a la luz visible. Los electrones internos requieren energías mucho más altas para liberarse, y no figuran en las reacciones químicas.
La configuración de la carcasa de valencia del cobre es responsable de su conductividad principal entre los metales. Su conductividad térmica es superada solo por la plata, porque el único átomo en su órbita más externa interactúa fácilmente para llenar la capa con la configuración relativamente estable de dos electrones. El cobre tiene 29 isótopos, que tienen diferentes cantidades de electrones de valencia.