Materialien, die gute Isolatoren ausmachen, können keinen Strom leiten, wie z. B. Glas. Sie isolieren, weil sie nicht genügend freie Atome haben, um Strom zu leiten.
Damit ein Material Elektrizität leiten kann, muss es Atome haben, die lose gebunden und frei sind. Wenn Atome lose gebunden sind, können sie andere Elektronen aufnehmen. In isolierenden Materialien sind die Atome dicht beieinander gepackt, sodass sich keine Elektronen durch sie hindurch bewegen. Einige Materialien isolieren besser als andere, wie Glas, Quarzglas und Glimmer. Andere Beispiele für Isolatoren sind Luft, Wasser und Kunststoff, obwohl nicht alle diese Stoffe Schutzfunktionen gegen Elektrizität bieten.
Im Gegensatz zu Isolatoren benötigen Leiter frei bewegliche Atome, damit sich Elektronen von der Stromquelle und durch das Material bewegen können. Ein Beispiel dafür ist Kupfer. Kupfer hat lose äußere Elektronen, die von einem Atom zum anderen springen können. Wenn Kupfer durch Elektrizität angeregt wird, tritt ein Dominoeffekt auf, bei dem die Elektronen von einem Atom zum nächsten springen. Als solcher fungiert es als guter Dirigent. Wie Kupfer fungieren die meisten Metalle als gute Leiter, da ihre äußeren Valenzen lose Elektronen enthalten. Im Gegensatz dazu isolieren die meisten Nichtmetalle besser oder sind schlechte Leiter.
