Elektronen unterliegen einer Bewegung aufgrund der Wirkung von elektrischen und magnetischen Feldern oder thermischer Energie. Die Bewegung von Elektronen unter der Wirkung von thermischer kinetischer Energie verleiht ihnen thermische Geschwindigkeit, während die Bewegung von Elektronen unter der Wirkung von elektrischen oder magnetischen Feldern ihnen Driftgeschwindigkeit verleiht.
Damit sich Elektronen in einem Material frei bewegen können, müssen besondere Bedingungen bezüglich der elektronischen Konfiguration des Materials erfüllt sein. Die äußeren Schalen der Atome, aus denen das Material besteht, müssen teilweise gefüllt sein. Diese Schalen agglomerieren, um halbkontinuierliche Bänder zu bilden. Materialien mit teilweise gefüllten Bändern, wie Metalle und Halbleiter bei Raumtemperatur, ermöglichen eine delokalisierte Elektronenbewegung, was zu einer thermischen und elektrischen Leitung führt.
Die thermisch induzierte Bewegung von Elektronen ist zufällig, was dazu führt, dass in einem isothermen Material in keiner Richtung ein Nettostrom erzeugt wird. Die Bewegung der Elektronen mit der Temperatur hängt von der Art, Einschlüssen und Unvollkommenheiten des Materials ab. Im Allgemeinen nimmt die thermische Geschwindigkeit von Elektronen mit steigender Temperatur zu. Dieser Anstieg kann in Abhängigkeit von den intrinsischen und extrinsischen Materialeigenschaften linear oder polynomiell sein.
Elektronen beschleunigen in einem elektrischen oder magnetischen Feld unter der Wirkung der Kolumbischen und Lorentzkräfte. Diese Beschleunigung erreicht einen maximalen Wert, wenn die Verunreinigungen und Unvollkommenheiten, die die Elektronen ablenken, eine gleiche und entgegengesetzte Kraft zum Beschleunigungsfeld ausüben.
