Metalele conduc căldură deoarece au atomi liberi în atomii lor. Când un metal este supus căldurii, electronii liberi se mișcă, împrăștiind căldura către atomii cel mai apropiați. Căldura este apoi transferată pe întregul metal.
Conductibilitatea termica a unui metal depinde de trei factori: cat de multi electroni liberi au un metal, cat de repede electronii se pot deplasa si cat de departe electronii pot calatori inainte de a intra intr-un obstacol si de a-si schimba cursul.
Un metal are o rețea de atomi, fiecare cu o carcasă exterioară care conține electroni care disociază în mod normal de atomul părinte înainte de a călători prin zăbrele. Grupul de electroni disociați, liber, permite metalelor să efectueze căldură și curent electric. Când metalul este încălzit sau este aplicată o tensiune electrică, un câmp electric din metal declanșează mișcarea electronilor, făcându-i să se deplaseze de la un capăt la altul al conductorului.
Electronii din metale precum aurul, aluminiu, argintul și cuprul pot trece de sute de atomi înainte de a se strecura în obstacole care îi fac să-și schimbe cursul. Aceasta explică de ce unele metale sunt mai bune conductori de căldură decât alte metale. De exemplu, în aliaj, electronii reușesc să alunece doar câțiva atomi înainte de a se ciocni în obstacole.