I metalli conducono elettricità e calore meglio dei non metalli perché i loro elettroni possono muoversi più facilmente e quindi trasferire energia. Inoltre, i metalli hanno una struttura cristallina più solida con meno spazio tra gli elettroni. Il calore e l'elettricità sono entrambe le forme di energia che viaggiano attraverso la conduzione diretta.
I metalli si trovano sul lato sinistro della tavola periodica degli elementi. I loro gusci di valenza, cioè gli strati più esterni di elettroni, hanno pochi elettroni e sono quindi inclini a perderli quando viene introdotta una corrente elettrica, al fine di mantenere un guscio di valenza completo. Ad esempio, se una corrente viene introdotta a un'estremità di una barra di ferro, gli elettroni colpiscono i primi bordi della barra. La repulsione elettromagnetica fa sì che un elettrone o due liberi si dividano dall'atomo e viaggino all'atomo successivo in sequenza. Questa reazione avviene quasi istantaneamente.
Poiché gli elettroni possono spostarsi facilmente da un atomo all'altro, possono trasportare energia termica con loro. Non importa quanto sia buono un conduttore del metallo in questione, una piccola quantità di energia viene persa per attrito quando gli elettroni entrano in contatto l'uno con l'altro. Questo è il motivo per cui i cavi elettrici che trasportano molta corrente devono essere più spessi, quindi gli elettroni hanno spazio per muoversi senza creare troppo calore.
