Il faut se souvenir que les atomes sont formés d'un noyau (positif) autour duquel tournent un ou plusieurs électrons (négatifs). Les atomes sont électriquement neutres, c'est-à-dire qu'ils contiennent autant de charges positives que de charges négatives.

Ce système est en équilibre, ce qui signifie que les charges que représentent les électrons équilibrent parfaitement celles du noyau. Les électrons tournent autour du noyau, et la force centrifuge les tient éloignés. Les "orbites" des électrons ne sont pas sur un même plan et à la même distance du noyau. Plus un électron est près du noyau, plus la force le retenant sur son orbite sera importante, au contraire, un électron situé à l'extrême périphérie n’est que faiblement lié au noyau.

Dans certain cas, il peut même s'en échapper.

Les corps qui possèdent plusieurs couches d’électrons peuvent en perdre plus facilement. Sur ces dernières couches, nommées « bandes de conduction », les électrons sont nécessairement éloignés du noyau et se libèrent de son attraction. Ils se déplacent de proche en proche, vers d'autres atomes.

Il se produit alors un déplacement de porteurs de charge électrique (généralement les électrons) : un courant d’électrons, au sein d'un matériau qui permet ce phénomène physique, autrement dit qui possède des électrons dans la bande conduction. Ces matériaux sont appelés « conducteurs ». C’est le cas de la plupart des atomes métalliques.

Les électrons périphériques appartiennent normalement à la couche électronique externe qui intervient dans les phénomènes lumineux, dans les phénomènes de conduction, ainsi que dans les propriétés chimiques de l'atome. La couche externe ne peut contenir plus de 8 électrons. On peut classer les atomes à partir de cette couche : 

• Les atomes ayant 1, 2 ou 3 électrons sur la couche périphérique ont tendance à les perdre. Les électrons deviennent libres. C'est le cas des bons conducteurs électriques ;
• Les atomes ayant 5, 6 ou 7 électrons sur cette couche ont tendance à compléter cette dernière à 8. C'est le cas des isolants ;
• Les atomes ayant 4 électrons constituent la catégorie des semi-conducteurs. Les atomes ayant 8 électrons périphériques n'ont aucune tendance : ce sont les gaz rares.

Atome d’oxygène avec 6 électrons périphériques

Les électrons étant répartis tout au long du conducteur, ils n'ont donc pas besoin de se déplacer aussi vite. Dès que le premier se met en mouvement, l'autre bout de la file se déplace. Il y a un délai, comme lorsqu’un train démarre : la locomotive ne met pas immédiatement en mouvement le dernier wagon, il s’écoule quelques instants au cours desquels les diverses liaisons mécaniques se tendent et transmettent le mouvement.

Par contre, l’information donnée, c’est-à-dire la vitesse du signal propagé par le courant électrique, est celle de la vitesse lumière.

Les matériaux qui n’ont pas ou très peu de porteurs de charges libres sont dits « isolants » ou « diélectriques ». Les électrons sont piégés et ne peuvent se déplacer sous l'action d'une force électromotrice. La force de ce « piège » à électrons caractérise la résistance que ce matériau oppose à la transmission du signal et à ce déplacement. Tous les matériaux ralentissent le passage des électrons parce qu'ils se cognent aux atomes du matériau et sont ralentis. Mais selon les matériaux, ils se déplacent plus ou moins facilement :

• Les matériaux « isolants » ont une résistance tendant vers l’infinie.
• Les matériaux « conducteurs » ont une résistance qui se rapproche de zéro.