Валентні електрони в атомах металів зв'язані з атомами дуже слабко. Тому під час утворення кристалічної решітки вони легко відриваються від атомів і хаотично рухаються у проміжках між йонами, а самі йони здійснюють коливання у вузлах кристалічної решітки. Природно припустити, що електрони, які відірвалися від атомів, і є вільними носіями заряду в металах, тому їх звичайно називають електронами провідності.

Концентрація електронів провідності у металі п (кількість їх в одиниці об'єму) дуже велика: дорівнює числу атомів в одиниці об'єму металу, тобто порядку 10²⁹ в 1 м³. Цим пояснюється висока електропровідність металів.

Електрони провідності в металах перебувають у безперервному русі. їх хаотичний рух (мал. 169) нагадує рух молекул ідеального газу. Це дало підстави вважати, що електрони провідності в металах утворюють своєрідний, досить густий електронний газ. Однак швидкість невпорядкованого руху електронів провідності у металах значно перевищує швидкості молекул у газі (вона становить приблизно 10⁵ м/с).

Якщо в металі створити електричне поле, воно діятиме на електрони з певною силою і надаватиме їм прискорення в одному напрямі — протилежному до напряму вектора напруженості поля. В електричному полі електрони, рухаючись хаотично, одночасно зміщуються в одному напрямі, тобто

Мал. 169