Os metais conduzem eletricidade bem porque seus elétrons podem se mover com mais liberdade do que os não metais. A estrutura da nuvem de elétrons de um átomo de metal torna mais fácil para o átomo ganhar ou perder elétrons em reações químicas. Os elétrons repelem esses elétrons soltos e os enviam através do metal.
Os elétrons carregam uma carga negativa e, portanto, se repelem. Quando uma corrente é introduzida, ela cria uma reação em cadeia de elétrons sendo arrancados da camada externa de cada átomo. Essa camada externa, conhecida como camada de valência, controla como o átomo se comporta e se ele terá uma reação química iônica ou covalente. O átomo tende naturalmente a ter uma camada completa e ganhará ou perderá elétrons conforme necessário. Além disso, os metais têm moléculas densamente compactadas, tornando seus átomos e elétrons mais propensos a interagir sem perda de energia. As mesmas características que permitem aos metais conduzir eletricidade também permitem que conduzam calor. Cobre, prata e ouro conduzem calor e eletricidade de forma mais eficiente. Embora a prata tenha uma condutividade mais alta, o cobre é mais utilizado porque é mais barato e mais amplamente disponível. O metal conduz melhor a eletricidade no frio extremo porque a falta de colisões moleculares permite que os elétrons se movam mais facilmente.