In metaaldraden wordt de elektrische stroom voornamelijk gedragen door elektronen. Metalen hebben een roosterstructuur waarbij de buitenste elektronen, bekend als valentie-elektronen, losjes gebonden zijn aan hun atomen. Deze elektronen kunnen zich vrij door het metalen rooster bewegen en vormen een "zee" van mobiele ladingsdragers. Wanneer een elektrisch potentiaalverschil over een metaaldraad wordt aangelegd, ervaren deze mobiele elektronen een kracht als gevolg van het elektrische veld en beginnen ze te drijven, waarbij ze elektrische stroom door de draad voeren.