电气特性
电阻率
德国物理学家葛格·西蒙·欧姆的基本规律电传导，现在叫做欧姆定律．他的定律与电压(V，单位为伏特)，电流(我，单位:安培)，电阻(R，单位:欧姆)V＝R我．电流我通过一个固体诱发电压V；的阻力R是比例常数。的价值R是电路设计中的一个重要因素。这是由电阻的形状决定的:长而窄的物体比短而宽的相同材料的物体具有更大的电阻。对于固体，很重要参数是电阻率ρ，单位是欧姆-米。它是每体积单位的电阻率，与形状无关。之间的关系Rρ等于R=ρl/一个,在那里一个电阻的面积和l就是长度。这些尺寸是按电流方向测量的:l是当前路径的长度，和一个是横截面积。铜棒的电阻取决于它的形状，但在给定的温度下，每一块纯铜的电阻率都是相同的。因此，电阻率是一种材料的基本参数，是科学家研究的对象。固体的电阻率跨度很大值．某些金属在低温下电阻率为零;它们被称为超导体．在另一个极端，非常好的绝缘体，如硫和聚苯乙烯，其电阻率大于一千万亿欧姆-米。在室温下金属电阻率最低的是银，ρ = 1.6 × 10−8ohm-metre;第二好的导体是铜，ρ = 1.7 × 10−8ohm-metre。铜，而不是银，被用于家庭电线，因为银的成本高。
传导通过离子跳来跳去
导电性σ是电阻率的倒数，以欧姆-米为单位进行测量−1．电当前的是由电荷的运动产生的。在晶体中，电流是由离子和电子的运动产生的。离子偶尔会从一个位点跳到另一个位点;所有的固体都能以这种方式导电。当电压为零时，没有净电流，因为离子在各个方向随机跳跃。施加一个小电压使离子稍微偏向一个运动方向，从而导致电荷在该方向的净流动;这构成电流。这一过程所传导的电非常小，与电子所携带的电相比通常可以忽略不计。当一个离子跳跃时，它必须迁移到一个空的位置，这可能是一个间隙或空缺．离子电导率可以发生，因为跳跃离子引起空位在固体中移动。一个离子跳向空缺的位置，从而填补空缺，同时在离子的前位置产生一个新的。重复此过程将导致空缺的位置变为迁移穿过水晶。空位的运动源于离子的运动，离子携带电荷并有助于导电。
离子跳跃是由热波动引起的。大多数离子在晶格内移动，围绕这一点振动。温度被定义为这个的平均能量振动运动;离子移动得越多，温度就越高。单个离子有时移动缓慢，有时振动很快，但通常具有接近平均值的能量。每个离子与邻近的离子共享振动能量。离子通常有一些小的邻居振动还有一些是大的。与相邻原子共享的平均能量接近于所有原子的平均能量。然而，作为一个随机过程，偶尔会发生一个离子的所有邻居都可能有很大的振动，在这种情况下，离子将获得异常高的能量。这种能量可能高到足以使它离开自己的位置，跳到邻近的位置。热涨落是一种罕见的过程，其中局部的能量可能大大高于或低于晶体中的平均能量。概率论表明，温度越高，这些热波动就越频繁。因此，离子在高温下跳得更频繁。
一些固体的导电性能较好离子而不是电子运动。这些不寻常的材料在制造过程中具有重要的技术意义电池．所有的电池都有两个电极，电极之间用an隔开电解液这种材料的离子导电性比电子导电性好。晶体电解质的一个例子是β-氧化铝，它很容易传导单价阳离子，如银(Ag)+)和钠(Na+)．在各种不同的电子绝缘体中，银的离子电导率最大。的铜离子(铜+)与银离子形成相同类型的化学键，但铜离子由于半径较小，在电解质中不能很好地迁移。银离子完美地融入了几种电解质晶格的间隙位置，而较小的铜离子允许邻近的离子在它们周围坍塌，抑制进一步的跳跃。有几种便宜的铜离子的良导体可以用作电池中的固体电解质。银过于昂贵和笨重，无法用于汽车等大容量电池，但用于助听器等设备的小型电池。
传导电子
电子携带基本电荷单位e，等于1.6022 × 10−19库仑。它们质量小，运动迅速。固体中的大多数电子在局部轨道上与原子结合，但有一小部分电子可以轻易地穿过整个晶体。这些所谓的传导电子携带电流。具有许多导电电子的固体是金属，而具有少量导电电子的固体是半金属或半导体。在绝缘体在美国，几乎所有的电子都被束缚，只有极少数电子能够携带电流。典型的金属在每个原子单元中都有一个或多个导电电子半导体每一千个单位细胞可以只有一个传导电子，绝缘体每一百万个或一万亿单位细胞可以有一个传导电子。
固体中单个原子的键合特性决定了固体的整体性能。固体的电学性质通常可以从其原子的价电子和键合偏好来预测。在氩原子例如，所有的原子壳层都充满了电子。固体氩的电子留在原子壳层中;没有导电电子，因此电阻率很高。固态氩，就像所有的稀有气体固体，是很好的绝缘体。一些导电电子是由杂质贡献的，因此电导率虽然小，但不是零。这些传导电子很容易穿过固体。这个词流动性用来描述导电电子在固体中响应电压时的运动情况。电导率是的产物流动性,电荷e，和数字N单位体积的传导电子:σ =Neμ， σ是电导率，μ是迁移率。稀有气体固体的迁移率很高，但它们的导电性仍然很低，因为有少量的传导电子。
电气绝缘材料
像稀有的气体固体一样，大多数离子固体是电绝缘体。在氯化钠例如，每个钠原子都贡献了它的单原子价电子到一个氯原子，从而形成由钠组成的固体+和Cl−离子。在低温下，所有的电子都处于充满的壳层中，在完美的晶体中没有传导电子。因此氯化钠是一种电阻率很高的绝缘体。有些导电电子是由杂质或热激发提供的。在高温下，由热波动引起的大离子振动可能会把一个电子从填满的壳层中撞击出来，在这个壳层上它成为一个传导电子，并有助于导电。对于大多数绝缘体来说，热激发所产生的传导电子数量很小。虽然缺陷可以产生传导电子，但它们也可以通过捕获电子来破坏电子的传导能力。缺陷的局部轨道提供了一个较低的能级能量状态相对于处于传导态的电子。一个传导电子在缺陷，不再对电导率有贡献。这一过程在绝缘子中非常有效，因此杂质和热波动提供的少量传导电子通常被困在其他缺陷上。根据定义，绝缘体是一种不提供稳定的固体环境对于传导电子。