Die Bindungen, die die Atome in Metallen zusammenhalten, werden oft als auf Metallionen aufgebaut beschrieben, die in einem Meer von Elektronen schweben. Dies liegt daran, dass die Elektronen in den äußeren Schalen oder Valenzschalen von Metallen lose gehalten werden. Die Valenzelektronen können sich frei von einem Atom zum anderen bewegen.
Die Anziehungskräfte zwischen den negativ geladenen Elektronen und den positiv geladenen Atomen, die Valenzelektronen abgegeben haben, halten das Metall in einem Netzwerk oder einer Anordnung von Atomen zusammen. Das Netzwerk erstreckt sich durch das Metall und verleiht ihm seine Stärke.
Die Fähigkeit der Valenzelektronen in Metallen, sich frei zu bewegen und zwischen Atomen geteilt zu werden, verleiht Metallen einige ihrer besonderen Eigenschaften, wie z. B. Formbarkeit und die Fähigkeit, sowohl Wärme als auch elektrischen Strom zu leiten.