Los metales conducen bien la electricidad porque sus electrones pueden moverse con mayor libertad que los de los no metales. La estructura de la nube de electrones de un átomo metálico facilita que el átomo gane o pierda electrones en reacciones químicas. Los electrones repelen estos electrones sueltos y los envían a través del metal.
Los electrones llevan una carga negativa y, por lo tanto, se repelen entre sí. Cuando se introduce una corriente, se crea una reacción en cadena de electrones que se arrancan de la capa externa de cada átomo. Esta cubierta externa, conocida como la cubierta de valencia, controla cómo se comporta el átomo y si tendrá una reacción química iónica o covalente. El átomo está naturalmente inclinado a tener una capa completa y ganará o perderá electrones según sea necesario. Además, los metales tienen moléculas densamente compactadas, lo que hace que sus átomos y electrones tengan más probabilidades de interactuar sin pérdida de energía. Los mismos rasgos que permiten que los metales conduzcan la electricidad también les permiten conducir el calor. El cobre, la plata y el oro conducen el calor y la electricidad de la manera más eficiente. Aunque la plata tiene una conductividad más alta, el cobre se usa más porque es más barato y está más disponible. El metal conduce mejor la electricidad en condiciones de frío extremo porque la falta de colisiones moleculares permite que los electrones avancen más fácilmente.