Kupfer leitet Wärme gut, da seine Atome nur ein freies Valenzelektron in der äußeren Schale enthalten. Elemente mit einer geringen Anzahl von Valenzelektronen übertragen Wärme am besten, Kupfer hat nur eines.
Valenzelektronen bewegen sich frei. So wie der Aufprall einer Billardkugel auf eine andere Billardkugel größer ist, als wenn sie mit mehreren Kugeln kollidiert, überträgt ein einzelnes Elektron anderen Elektronen signifikante Energie. Da Kupfer nur ein Elektron in seiner äußeren Hülle hat, überträgt es eine starke abstoßende Energie auf Elektronen, mit denen es kollidiert.
Es ist der Energiegrad innerhalb des Metalls, der Wärme überträgt. Da die Wärme zunimmt, wenn sich die subatomaren Partikel ohne Widerstand durch das Metall bewegen können, ist Kupfer ein guter Wärmeleiter. Wird einem Ende eines Kupferdrahts Wärme zugeführt, wandert es schnell zum anderen Ende, da sich die Elektronen ungehindert durch Widerstand bewegen.
Die elektrische Leitfähigkeit ist indirekt proportional zum Widerstand eines Metalls, wenn ein elektrisches Feld angelegt wird. Die Leitung ist proportional zum Strom. Kupfer hat einen geringen spezifischen Widerstand, gemessen in Ohm. Seine Leitfähigkeit, gemessen in Siemens pro Meter, ist hoch. Kupfer ist in seinen leitenden Eigenschaften nach Silber an zweiter Stelle.
