O modelo do mar de elétrons explica como os elementos metálicos se ligam uns aos outros. Os elétrons de valência de cada elemento são deslocalizados e podem se mover livremente em torno dos centros de prótons fixos, como se estivessem flutuando em um mar de elétrons.
Quando os metais se ligam uns aos outros, eles formam uma ligação muito diferente do que se estivessem interagindo com outros elementos. Os metais têm muito poucos, se houver, elétrons de valência em seus orbitais s e p externos. Como resultado, os elétrons de valância não estão fortemente ligados ao centro do próton positivo. Em vez de orbitar seus respectivos átomos de metal, os elétrons de valência se deslocalizam. Ou seja, os elétrons de valência estão livres para vagar por todo o complexo metálico.
Em vez de serem compartilhados por uma ligação ou transferidos, os elétrons de valência flutuam em um mar de elétrons, como uma molécula de água flutua livremente no mar. Portanto, o termo modelo do mar de elétrons é usado para explicar esse movimento dos elétrons em uma ligação metálica.
O modelo do mar de elétrons explica as várias propriedades dos metais. Por exemplo, os metais são bons condutores de eletricidade porque os elétrons de valência são livres para fluir por toda a estrutura e transportar a corrente elétrica. Este modelo também explica porque os metais são dúcteis e maleáveis. Como os elétrons de valência não estão realmente sendo compartilhados entre dois elementos, as ligações locais podem ser facilmente quebradas e reformadas. É por isso que o ouro puro age como uma massa nas mãos.
