Alle Materie besteht aus . Im Gegensatz zur ursprünglichen Bedeutung des Wortes (gr. atomos = unteilbar) sind sie aber nicht unteilbar, sondern bestehen aus einem und einer . Der Atomkern wiederum besteht aus und , die Atomhülle besteht aus . Vereinfacht kann man sich ein Atom wie ein kleines Planetensystem vorstellen: Der Atomkern entspricht der , die Elektronen entsprechen den .

Es gibt zwei Sorten elektrischer Ladungen: und Ladungen. Elektrische Ladungen können nicht beliebig klein sein - ihre kleinste, frei in der Natur vorkommende Portion heißt . Träger der elektrischen Elementarladung sind Elektronen, Träger der Elementarladung Protonen, Neutronen sind elektrisch . Die Atomhülle ist daher insgesamt geladen und der Atomkern insgesamt . Da Atome Elektronen und Protonen enthalten, erscheinen sie nach außen hin elektrisch .

Die Atome metallischer Körper sind in regelmäßigen Gitterverbänden angeordnet. Einige Elektronen der äußeren Schale lösen sich allerdings von ihrem Atom und sich im gesamten Festkörper. An den Gitterplätzen bleiben dann geladene und Atomrümpfe zurück. Man erkennt dies beim Effekt: Erhitzt man eine negativ geladene Elektrode, genannt , bis zum Glühen, so treten aus - macht man das gleiche mit einer positiv geladenen Elektrode, genannt , so treten aus. Diese der Elektronen ist die Ursache für die Leitfähigkeit von Metallen.

In Nichtleitern sind die Elektronen an ihre Atomrümpfe gebunden als in Metallen, können aber bei einigen Materialien (z.B. bei Kunststoffen) durch von ihrem Atomrumpf getrennt werden, allerdings sind sie anschließend nicht beweglich wie in Metallen. Die betreffenden Materialien sich nur elektrisch , werden aber nicht zu Leitern.

Träger des elektrischen Stroms in Metallen sind - in wässrigen Lösungen, die den Strom leiten, sind es .