Materiali sono generalmente conduttori elettrici o isolanti. Conduttori, come metalli, trasferire facilmente il flusso di elettroni; isolatori, come il vetro, bloccano il loro flusso. Un terzo tipo di materiali, semiconduttori, consente anche il flusso di elettroni, ma solo a determinate condizioni. Flusso di elettroni non solo nei solidi, ma anche nei gas e nel vuoto.
Metalli
Mentre gli atomi in isolatori tenere saldamente i loro elettroni, elementi metallici come rame e ferro condividono facilmente elettroni. I fisici dicono gli atomi in un galleggiante di filo di rame in un "mare" di elettroni. A causa di questa mischia di elettrone, metalli rendono i migliori conduttori. Il rame ha buona capacità di conduzione e il suo costo è basso, fili elettrici di solito contengono rame. L'argento ha la conduzione migliore di qualsiasi metallo, anche se il suo costo più elevato si limita per applicazioni speciali.
Al plasma
L'involucro di vetro di una lampadina fluorescente contiene un gas sottile del vapore di mercurio. Quando un circuito elettronico dà il gas una breve scossa di alta tensione, il gas conduce elettricità, produzione di luce. L'alta tensione strisce alcuni degli elettroni dal mercurio, formando un gas caricato chiamato un plasma. Poiché gli atomi di caricati in un plasma muovono rapidamente, gli elettroni passano facilmente. Quando si disattiva la corrente elettrica, gli atomi di recuperano rapidamente i loro elettroni persi.
Vuoto
In un tubo a vuoto, gli elettroni passano attraverso lo spazio vuoto. La mancanza di qualsiasi gas permette agli elettroni di muoversi nel vuoto, purché gli elettroni hanno abbastanza energia. Calore o ad alta tensione può fornire questa energia. Mentre transistori e circuiti integrati (ICs) hanno sostituito i tubi a vuoto nella maggior parte dei dispositivi, ad alta potenza, alta tensione e altre attrezzature speciali ancora utilizzarli.
Semiconduttori
Elementi come il silicio e germanio cadono a metà strada tra metalli e isolanti sulla tavola periodica. Mentre essi conducono elettricità male nella forma pura, migliora quando questi materiali ricevano tracce di elementi come il boro e arsenico. Queste miscele, chiamate semiconduttori, hanno una preferenza per cariche elettriche positive o negative, a seconda degli elementi nel mix. Transistor, diodi e altri componenti costituiti da scaglie sottili di semiconduttori inserite insieme in vari modi.