Le modèle de la mer d'électrons explique comment les éléments métalliques se lient les uns aux autres. Les électrons de valence de chaque élément sont délocalisés et libres de se déplacer autour des centres de protons fixes comme s'ils flottaient dans une mer d'électrons.
Lorsque les métaux se lient les uns aux autres, ils forment une liaison très différente de celle s'ils interagissaient avec d'autres éléments. Les métaux ont très peu, voire aucun, d'électrons de valence dans leurs orbitales externes s et p. En conséquence, les électrons de cantonnière ne sont pas étroitement liés au centre du proton positif. Au lieu d'orbiter autour de leurs atomes métalliques respectifs, les électrons de valence se délocalisent. C'est-à-dire qu'eux, les électrons de valence sont libres de se promener dans tout le complexe métallique.
Plutôt que d'être partagés à travers une liaison, ou transférés, les électrons de valence flottent dans une mer d'électrons, un peu comme une molécule d'eau flotte librement dans la mer. Par conséquent, le terme modèle de mer d'électrons est utilisé pour expliquer ce mouvement d'électrons dans une liaison métallique.
Le modèle de mer d'électrons explique les différentes propriétés des métaux. Par exemple, les métaux sont de bons conducteurs d'électricité car les électrons de valence sont libres de circuler dans toute la structure et de transporter le courant électrique. Ce modèle explique également pourquoi les métaux sont ductiles et malléables. Parce que les électrons de valence ne sont pas réellement partagés entre deux éléments, les liaisons locales peuvent facilement être rompues et reformées. C'est pourquoi l'or pur agit comme du mastic dans la main.
