هر گاه یک میله فلزی را با پوست خز مالش دهیم به نظر می رسد که باری در آن به وجود نمی آید . اما اگر یک وسیله ی شیشه ای ریا پلاستیکی را به آن اضافه کنیم و سعی کنیم در موقع مالش به دست ما تماس پیدا نکند می توانیم آن را باردار کنیم . علت این موضوع آن است که فلز ها ، بدن انسان ، و زمین رسانای الکتریسیته و شیشه و پلاستیک و ... نارسانا ( دی الکتریک ) هستند.
در رساناها بارهای الکتریکی می توانند ازادانه در جسم حرکت کنند ، حال آنکه در نارسانای کامل وجود ندارد ولی توانایی نارسانا بودن کوارتز مذاب در حدود 1025 برابر از مس بیشتر است. بنابراین بعضی مواد در عمل مانند نارسانای کامل رفتار می کنند.
یک تجربه نسبتا دقیق به نام اثر هال نشان می دهد که در فلزها فقط بار منفی آزادانه حرکت می کند . بار مثبت در شیشه یا در هر دی الکتریک دیگری بدون حرکت است . حاملهای واقعی بار در فلزها ، الکترونهای ازادند. هنگامی که اتم های منزوی برای تشکیل جسم جامد فلزی با هم ترکیب می شوند، الکترون های لایه خارجی اتم ، مقید به اتم های منفرد باقی نمی مانند بلکه ازادانه در سراسر حجم جسم جامد حرکت می کنند. در بعضی رساناها مانند الکترولیت ها بارهای مثبت و منفی هر دو می توانند حرکت کنند.
آن رده از مواد که از لحاظ قابلیت هدایت ، میان رساناها و نارسانا قرار دارند، نیم رسانا نامیده می شوند. سیلیسیوم و ژرمانیوم دو عنصر معروف این گروه هستند. نیم رساناها دارای کاربرد های عملی فراوانی هستند ، از جمله برای ساختن ترانزیستورها از آنها استفاده می شود . طرز کار نیم رسانا ها را نمی توان بدون درک اصول بنیادی فیزیک کوانتومی به طور مناسب شرح داد.
در جامد ها ، الکترونها دارای انرژی هایی هستند که به تراز های خاصی منحصر اند . این ترازها محدود به نوارهای معینی هستند. در فاصله میان این نوارها نرازهای ممنوع وجود دارند . بدین معنی که در جامد ها الکترون ها نمی توانند چنین انرژی هایی را داشته باشند. به هر تراز دو الکترون نسبت داده می شود که انرژی آنها افزایش نمی یابد ( یعنی نمی توانند ازادانه داخل جسم جامد جابجا شوند) مگر اینکه در انرژی های بالا تر ترازهای خالی وجود داشته باشد که الکترون ها بتوانند به راحتی به آن ترازها بروند .