导体和绝缘子
原子结合在一起的方式会影响它们形成的材料的电性能。例如，在通过金属键保持在一起的材料中，电子在金属离子之间松散地漂浮。如果施加力，这些电子将自由移动。例如，如果将铜线连接到电池的两极，则电子将在线内流动。因此，电流流动，并且铜被称为导体。
但是，导体内部的电子流动并不是那么简单。自由电子将被加速一会儿，但随后将与离子碰撞。在碰撞过程中，电子获取的一些能量将转移到离子上。结果，离子将移动得更快，观察者将注意到导线的温度上升。电能从电子运动到热能的这种转换称为电阻。在高电阻材料中，导线会随着电流的流动而迅速加热。在低电阻的材料（例如铜线）中，大部分能量保留在移动的电子中，因此该材料擅长将电能从一个点移动到另一个点。其优异的导电性能以及相对较低的成本，是为什么铜通常用于电气布线的原因。
在材料（例如塑料和陶瓷）中，情况恰好相反，在这些材料中，电子都被锁定为离子键或共价键。当将这些材料放置在电池的两极之间时，没有电流流过，根本就没有电子自由移动。这种材料称为绝缘体。
磁性能
材料的磁性也与原子中电子的行为有关。轨道上的电子可以看作是电流的微型回路。根据电磁定律，这样的回路将产生磁场。围绕原子核的轨道上的每个电子都会产生自己的磁场，这些磁场的总和与电子和原子核的本征场共同决定原子的磁场。除非所有这些场都抵消掉，否则原子可以被认为是一个微小的磁铁。
在大多数材料中，这些原子磁体指向随机方向，因此材料本身不是磁性的。在某些情况下，例如，当将随机定向的原子磁体放置在强外部磁场中时，它们会对齐，从而在此过程中增强了外部磁场。这种现象称为顺磁性。在诸如铁之类的几种金属中，原子间力是如此之大，以至于原子磁体排列在跨越数千个原子的区域上。这些区域称为域。在普通铁中，畴是随机取向的，因此材料不是磁性的。但是，如果将铁置于强磁场中，则磁畴将对齐，并且即使除去了外部磁场，磁畴也会保持对齐。结果，铁片将获得强磁场。这种现象称为铁磁性。永磁体以此方式制成。
