מוליכים ומבודדים

באטומים מורכבים מתחלקים האלקטרונים לקליפות.בכל קליפה  מרוחקים האלקטרונים במידה שווה מהגרעין.

מכיוון שהאלקטרונים בעלי מטען שלילי – הם נמשכים אל הגרעין החיובי ומקיפים אותו במסלולים קבועים, כך שקשה מאוד להוציא אותם ממסלולם.

האלקטרונים הקשורים קשר הדוק לאטום נקראים – אלקטרוני מסלול.

למרות זאת, בקליפה החיצונית מצויים אלקטרונים אשר הקשר שלהם לגרעין רופף והם חופשיים לנוע מאטום לאטום. אלקטרונים אלו נקראים – אלקטרונים חופשיים.

מספר האלקטרונים החופשיים שונה בכל יסוד, ותלוי בתכונות של אותו יסוד.

באופן רגיל, מספר האלקטרונים שווה למספר הפרוטונים, ונוצר שוויון בין סכום מטעני האלקטרונים למטען הגרעין. לכן, האטום מאוזן, וחסר מטען כלפי הסביבה החיצונית.

במקרה שאלקטרון חופשי אחד, מסיבה זו או אחרת, עוזב את האטום – האטום הופך

להיות לא מאוזן ובעל מטען חיובי.

אטום זה ימשוך אליו אלקטרון חופשי מאטום הסמוך אליו, וכך הלאה בין כל שאר האטומים. כך נוצרת תנועה של אלקטרונים חופשיים אך בצורה בלתי מסודרת.