Les métaux conduisent bien l'électricité car leurs électrons peuvent se déplacer plus librement que ceux des non-métaux. La structure du nuage d'électrons d'un atome métallique permet à l'atome de gagner ou de perdre facilement des électrons dans les réactions chimiques. Les électrons repoussent ces électrons libres et les envoient à travers le métal.
Les électrons portent une charge négative et se repoussent donc. Lorsqu'un courant est introduit, il crée une réaction en chaîne d'électrons arrachés à la couche externe de chaque atome. Cette enveloppe externe, connue sous le nom d'enveloppe de valence, contrôle le comportement de l'atome et s'il aura une réaction chimique ionique ou covalente. L'atome est naturellement enclin à avoir une coquille pleine et gagnera ou perdra des électrons selon les besoins. De plus, les métaux ont des molécules densément emballées, ce qui rend leurs atomes et leurs électrons plus susceptibles d'interagir sans perte d'énergie. Les mêmes caractéristiques qui permettent aux métaux de conduire l'électricité leur permettent également de conduire la chaleur. Le cuivre, l'argent et l'or conduisent la chaleur et l'électricité le plus efficacement. Bien que l'argent ait une conductivité plus élevée, le cuivre est plus utilisé car il est moins cher et plus largement disponible. Le métal conduit mieux l'électricité par grand froid car l'absence de collisions moléculaires permet aux électrons d'avancer plus facilement.
