Terwijl elektronen door het grootste deel van een metaal stromen, verspreiden ze zich weg elkaar en ook buiten de grenzen van het materiaal. Wetenschappers noemen dit fenomeen 'weerstand'. Een verhoging van de temperatuur geeft de elektronen meer kinetische energie, waardoor hun snelheid toeneemt. Dit leidt tot een grotere hoeveelheid verstrooiing en een hogere gemeten weerstand. Een verlaging van de temperatuur leidt tot een vermindering van de elektronensnelheid, waardoor de hoeveelheid verstrooiing en de gemeten weerstand wordt verminderd. Moderne thermometers gebruiken de verandering in elektrische weerstand van een draad om temperatuurveranderingen te meten.

Thermische uitzetting

Een verhoging van de temperatuur leidt tot een kleine toename in lengte, oppervlakte en volume van een metaal, thermische uitzetting genoemd. De grootte van de uitzetting hangt af van het specifieke metaal. Thermische uitzetting is het gevolg van de toename van atomaire trillingen met temperatuur, en de overweging van thermische uitzetting is belangrijk in een verscheidenheid aan toepassingen. Bij het ontwerpen van leidingen in badkamers moeten fabrikanten bijvoorbeeld rekening houden met seizoensveranderingen in de temperatuur om barstende leidingen te voorkomen.

Allotrope fase-transformaties

De drie belangrijkste fasen van de materie worden vast genoemd, vloeistof en gas. Een vaste stof is een dicht opeen gepakte reeks atomen met een bepaalde kristalsymmetrie die bekend staat als een allotroop. Verwarmen of koelen van een metaal kan leiden tot een verandering in de oriëntatie van de atomen, ten opzichte van de andere. Dit staat bekend als een allotropische fasetransformatie. Een goed voorbeeld van een allotrope fase transformatie is te zien in ijzer, dat gaat van de alfafase bij kamertemperatuur tot gamma-fase ijzer bij 912 graden Celsius (1.674 graden Fahrenheit). De gammafase van ijzer, die in staat is om meer koolstof op te lossen dan de alfafase, vergemakkelijkt de fabricage van roestvrij staal.

Vermindering van magnetisme

Spontaan magnetische metalen worden ferromagnetische materialen genoemd. De drie ferromagnetische metalen bij kamertemperatuur zijn ijzer, kobalt en nikkel. Het verwarmen van een ferromagnetisch metaal vermindert de magnetisatie ervan en uiteindelijk verliest het zijn magnetisme volledig. De temperatuur waarbij een metaal zijn spontane magnetisatie verliest, wordt de Curietemperatuur genoemd. Nikkel heeft het laagste Curie-punt van de afzonderlijke elementen en houdt op magnetisch te worden bij 330 graden Celsius (626 graden Fahrenheit), terwijl kobalt magnetisch blijft tot 1100 graden Celsius (2.012 graden Fahrenheit).