In een vaste stof zijn de atomen, ionen of moleculen dicht op elkaar gepakt en in een regelmatig patroon gerangschikt, waardoor een stijve structuur ontstaat. Desondanks kunnen elektronen nog steeds in een vaste stof bewegen, hoewel niet zo vrij als in een gas of vloeistof. Er zijn twee belangrijke mechanismen waarmee elektronen binnen een vaste stof kunnen bewegen:

1. Geleiding :In metalen worden de buitenste elektronen van de atomen losjes vastgehouden en kunnen ze gemakkelijk door het hele rooster van het kristal bewegen. Deze "vrije" elektronen worden geleidingselektronen genoemd en zijn verantwoordelijk voor de elektrische geleidbaarheid van metalen. Wanneer een elektrisch veld op een metaal wordt aangelegd, worden de geleidingselektronen versneld en vrij bewegen, waarbij ze de elektrische stroom geleiden.

2. Elektronenhoppen :In halfgeleiders en isolatoren zijn de elektronen steviger gebonden aan hun respectieve atomen of ionen, en kunnen ze niet zo vrij bewegen als geleidingselektronen in metalen. Bij eindige temperaturen kunnen sommige elektronen echter voldoende thermische energie verkrijgen om zich los te maken van hun atomen en naar naburige atomen of ionen te bewegen. Dit proces, bekend als elektronenhoppen of ladingsdragertransport, omvat de beweging van elektronen van de ene gelokaliseerde toestand naar de andere en zorgt voor enige elektrische geleiding.

In halfgeleiders is de energiekloof tussen de valentieband en de geleidingsband kleiner in vergelijking met isolatoren, waardoor het gemakkelijker wordt voor elektronen om in de geleidingsband te springen en mobiele ladingsdragers te worden. Hierdoor kunnen halfgeleiders elektrische geleidbaarheid vertonen, zij het in mindere mate vergeleken met metalen.

Het is vermeldenswaard dat de mobiliteit van elektronen in een vaste stof afhankelijk is van verschillende factoren, waaronder de elektronische bandstructuur van het materiaal, de temperatuur, defecten en onzuiverheden.