Materiały, które sprawiają, że dobre izolatory nie mają możliwości przewodzenia energii elektrycznej, takiej jak szkło. Izolują, ponieważ nie mają wystarczającej ilości wolnych atomów do przewodzenia elektryczności.
Aby materiał mógł przewodzić prąd, musi mieć atomy luźno związane i wolne. Kiedy atomy są luźno związane, mogą przyjmować inne elektrony. W materiałach izolacyjnych atomy są ciasno upakowane razem, więc żadne elektrony nie przemieszczają się przez nie. Niektóre materiały lepiej izolują niż inne, takie jak szkło, stopiony kwarc i mika. Inne przykłady izolatorów obejmują powietrze, wodę i plastik, chociaż nie wszystkie z tych substancji zapewniają funkcje ochronne przed elektrycznością.
W przeciwieństwie do izolatorów, przewodniki potrzebują swobodnie poruszających się atomów, aby elektrony mogły się przemieszczać ze źródła energii elektrycznej i przez materiał. Jednym z przykładów tego jest miedź. Miedź ma luźne zewnętrzne elektrony, które mogą przeskakiwać z jednego atomu na drugi. Kiedy elektryczność pobudza miedź, pojawia się efekt domina, który pociąga za sobą elektrony przeskakujące z jednego atomu na drugi. Jako taki działa jako dobry przewodnik. Podobnie jak miedź, większość metali zachowuje się jak dobrzy przewodnicy, ponieważ ich zewnętrzne wartościowości mają luźne elektrony. W przeciwieństwie do tego, większość niemetali lepiej izoluje lub są słabymi przewodnikami.
