Електронна теорія так пояснює відмінності у властивостях провідників і діелектриків: в одних тілах є вільні носії зарядів, які можуть переміщатися в різних напрямках, а в інших тілах носії електричних зарядів зв’язані й можуть лише трохи зміщуватися в ту або іншу сторону.
Природа носіїв зарядів у металах доведена класичними дослідами Рікке, Мандельштама-Папалекси й Толмена-Стюарта. Дослід Рікке дозволяє зробити висновок, що струм у металах забезпечують не іони, а електрони.
Прямі докази електронної природи струму в металі дали досліди Мандельштама-Папалекси (1913) і Толмена-Стюарта (1916). У цих дослідах було встановлене відношення заряду електрона до його маси:
що відповідає встановленому раніше з інших дослідів.
З дослідів легко встановити, що опір металів залежить від температури. Якщо за температури 0 °С, опір провідника дорівнює R0, а за температури Т він дорівнює R, то відносна зміна опору, як показує дослід, прямо пропорційна зміні температури.
Під час нагрівання провідника його геометричні розміри змінюються незначною мірою. Опір провідника змінюється в основному за рахунок зміни його питомого опору: ρ = ρ0(1 + αt). Тут α — температурний коефіцієнт опору. Для чистих металів α ≈ 1/273 К-1.
1911 року голландський фізик Камерлінг-Оннес виявив, що під час охолодження ртуті в рідкому гелії її опір спочатку змінюється поступово, а потім за температури 4,15 К різко знижується до нуля.
