Sebab-sebab pembentukan elektron bebas
Atom logam umumnya mempunyai elektron yang kurang dalam lapisan luar, dan nukleus kurang menarik kepada mereka. Apabila atom logam bergabung untuk membentuk kristal logam, elektron lapisan luar meninggalkan atom induk dan menjadi elektron bebas. Ramai, banyak elektron bebas membentuk awan elektron (atau gas elektron). Di bawah tindakan medan elektrik luaran, elektron bebas boleh menjalani pergerakan arah untuk membentuk arus.
Elektron tertarik dengan nukleus dan bergerak di sekeliling nukleus. Daya tarikan nukleus atom dibahagikan kepada kuat dan lemah. Apabila dua atom yang berlainan dekat dengan satu sama lain, di bawah keadaan tertentu (seperti kenaikan suhu), kelajuan elektron di luar nukleus dipercepat, menjadikan elektron lebih menarik. Nukleus menarik masa lalu dan meninggalkan nukleus asal untuk membentuk elektron bebas. Sebab lain adalah kerana keadaan luaran (seperti peningkatan suhu), keupayaan elektron untuk bergerak diperbaiki. Oleh kerana keupayaan tarikan nukleus atom direalisasikan dalam julat tertentu, suhu meningkatkan tenaga kinetik elektron dan meningkatkan keupayaannya bergerak. Dengan kebarangkalian tertentu, pergerakan di luar tarikan tarikan nukleus atom akan menyebabkan elektron melarikan diri dari perhambaan nukleus atom dan membentuk elektron bebas. Sebab yang pertama adalah perubahan kimia, yang terakhir adalah kepunyaan perubahan fizikal, kerana tidak ada bahan baru yang terbentuk, tetapi proses membentuk elektron bebas kedua adalah tepat reaksi reaksi antara reaksi kimia lengkap.