Металлы проводят электричество лучше, чем диэлектрики, по нескольким причинам, связанным с зонной теорией и характеристиками носителей заряда.

Структура зон: В зонной теории электроника материалов рассматривается разделение на валентную зону и зону проводимости. В металлах валентная зона и зона проводимости перекрываются или находятся очень близко друг к другу. Это позволяет электронам легко переходить из валентной зоны в зону проводимости при отсутствии внешнего электрического поля. В диэлектриках, напротив, существует значительный запрещенный диапазон (зона запрещенных энергий), который не позволяет электронам эффективно переходить в зону проводимости без значительных затрат энергии.

Подвижность носителей: В металлах электроны, отвечающие за проводимость, представляют собой "свободные" или делокализованные электроны, находящиеся в зоне проводимости. Эти электроны имеют высокую подвижность, что означает, что они могут легко двигаться по кристаллу под влиянием электрического поля. В диэлектриках же носители заряда (в основном электроны и дырки) находятся в более локализованном состоянии и имеют более низкую подвижность, что затрудняет их движение.

Денситете дозы состояний: В металлах также наблюдается высокая плотность состояний в зоне проводимости, что означает, что большее количество электронов может участвовать в проводимости при заданной энергии. В диэлектриках же плотность состояний в зоне проводимости значительно ниже, и это также ограничивает способность материалов проводить электричество.

Таким образом, ключевые различия в проводимости металлов и диэлектриков обусловлены как их электронной структурой, так и свойствами носителей заряда, что делает металлы значительно более эффективными проводниками.