Metale przewodzą ciepło, ponieważ mają wolne elektrony w swoich atomach. Kiedy metal ulega działaniu ciepła, swobodne elektrony poruszają się, rozkładając ciepło na najbliższe atomy. Ciepło jest następnie przekazywane w metalu.
Przewodnictwo cieplne metalu zależy od trzech czynników: ile wolnych elektronów ma metal, jak szybko elektrony mogą się poruszać i jak daleko elektrony mogą się poruszać, zanim uderzą w przeszkodę i zmienią jej bieg.
Metal ma siatkę atomów, każdy z zewnętrzną powłoką zawierającą elektrony, które zwykle dysocjują od macierzystego atomu przed przejściem przez sieć. Zdysocjowana, wolna grupa elektronów umożliwia metalowi przewodzenie ciepła i prądu elektrycznego. Kiedy metal jest podgrzewany lub przykładane jest napięcie elektryczne, pole elektryczne w metalu wyzwala ruch elektronów, powodując ich przesuwanie z jednego końca na drugi koniec przewodnika.
Elektrony metali, takich jak złoto, aluminium, srebro i miedź, mogą przedostać się przez setki atomów, zanim wpadną w przeszkody, które zmieniają ich bieg. To wyjaśnia, dlaczego niektóre metale są lepszymi przewodnikami ciepła niż inne metale. Na przykład, w stopie elektrony tylko prześlizgują się przez kilka atomów, zanim zderzą się z przeszkodami.
