Il modello del mare elettronico spiega come gli elementi metallici si legano tra loro. Gli elettroni di valenza di ciascun elemento sono delocalizzati e sono liberi di muoversi attorno ai centri protoni fissi come se fossero galleggianti in un mare di elettroni.
Quando i metalli si legano l'un l'altro, formano un legame molto diverso rispetto a quando interagiscono con altri elementi. I metalli hanno pochissimi, se non nessuno, elettroni di valenza nei loro orbitali esterni s e p. Di conseguenza, gli elettroni di valance non sono legati strettamente al centro positivo del protone. Invece di orbitare attorno ai loro rispettivi atomi di metallo, gli elettroni di valenza delocalizzano. Vale a dire, gli elettroni di valenza sono liberi di girovagare per l'intero complesso di metalli.
Piuttosto che essere condivisi attraverso un legame, o trasferiti, gli elettroni di valenza galleggiano in un mare di elettroni, proprio come una molecola d'acqua galleggia libera nel mare. Da qui il termine elettrone modello marino è usato per spiegare questo movimento di elettroni in un legame metallico.
Il modello del mare elettronico spiega le varie proprietà dei metalli. Ad esempio, i metalli sono buoni conduttori di elettricità perché gli elettroni di valenza sono liberi di fluire attraverso l'intera struttura e trasportano la corrente elettrica. Questo modello spiega anche perché i metalli sono duttili e malleabili. Poiché gli elettroni di valenza non vengono effettivamente condivisi tra due elementi, i legami locali possono essere facilmente spezzati e riformati. Ecco perché l'oro puro agisce come un mastice in una mano.