O elemento cobre tem 11 elétrons de valência, distribuídos entre os orbitais d e s mais externos. Esses elétrons são aqueles que se envolvem em reações químicas que envolvem fótons correspondentes à luz visível. Os elétrons internos requerem energias muito mais altas para serem liberados e não aparecem nas reações químicas.
A configuração da camada de valência do cobre é responsável por sua condutividade principal entre os metais. Sua condutividade térmica perde apenas para a prata, porque o único átomo em seu orbital de valência mais externo interage prontamente para preencher a camada com a configuração relativamente estável de dois elétrons. O cobre tem 29 isótopos, que possuem diferentes quantidades de elétrons de valência.