Diriģenti un izolatori
Veids, kādā atomi saista kopā, ietekmē to veidoto materiālu elektriskās īpašības. Piemēram, materiālos, ko tur kopā metāla savienojums, elektroni brīvi peld starp metāla joniem. Šie elektroni var brīvi pārvietoties, ja tiek pielikts elektriskais spēks. Piemēram, ja pāri akumulatora poliem ir piestiprināta vara stieple, elektroni plūdīs stieples iekšpusē. Tādējādi plūst elektriskā strāva, un vara tiek uzskatīta par vadītāju.
Tomēr elektronu plūsma diriģenta iekšienē nav tik vienkārša. Brīvo elektronu kādu laiku paātrina, bet pēc tam saduras ar jonu. Sadursmes procesā daļa no elektrona iegūtās enerģijas tiks pārnesta uz jonu. Tā rezultātā jons pārvietojas ātrāk, un novērotājs pamanīs stieples temperatūras paaugstināšanos. Šo elektriskās enerģijas pārveidošanu no elektronu kustības uz siltumenerģiju sauc par elektrisko pretestību. Materiālā ar augstu pretestību stieple ātri sasilst, jo plūst elektriskā strāva. Materiālā ar zemu pretestību, piemēram, vara stieple, lielākā daļa enerģijas paliek pie kustīgajiem elektroniem, tāpēc materiāls labi pārvieto elektrisko enerģiju no viena punkta uz otru. Tā lieliskā vadītspēja un salīdzinoši zemās izmaksas ir iemesls, kāpēc varu parasti izmanto elektroinstalācijā.
Tieši pretēja situācija rodas tādos materiālos kā plastmasa un keramika, kuros visi elektroni ir bloķēti jonu vai kovalentās saitēs. Kad šāda veida materiāli tiek novietoti starp akumulatora poliem, neplūst strāva - vienkārši nav brīvi pārvietojamu elektronu. Šādus materiālus sauc par izolatoriem.
Magnētiskās īpašības
Materiālu magnētiskās īpašības ir saistītas arī ar elektronu izturēšanos atomos. Elektronu orbītā var uzskatīt par miniatūru elektriskās strāvas cilpu. Saskaņā ar elektromagnētisma likumiem šāda cilpa izveidos magnētisko lauku. Katrs elektrons, kas atrodas orbītā ap kodolu, rada savu magnētisko lauku, un šo lauku summa kopā ar elektronu un kodola iekšējiem laukiem nosaka atoma magnētisko lauku. Ja visi šie lauki nedzēš, atomu var uzskatīt par niecīgu magnētu.
Lielākajā daļā materiālu šie atomu magnēti norāda nejaušos virzienos, tā ka pats materiāls nav magnētisks. Dažos gadījumos - piemēram, ja nejauši orientēti atomu magnēti tiek novietoti spēcīgā ārējā magnētiskajā laukā - tie rindojas, stiprinot ārējo lauku procesā. Šī parādība ir pazīstama kā paramagnetisms. Dažos metālos, piemēram, dzelzs, starpatomu spēki ir tādi, ka atomu magnēti ir izvietoti dažu tūkstošu atomu reģionos. Šos reģionus sauc par domēniem. Parastā dzelzs jomā domēni ir orientēti nejauši, tāpēc materiāls nav magnētisks. Ja dzelzs tiek ievietots spēcīgā magnētiskajā laukā, domēni sakrīt, un tie paliks sakārtoti pat pēc ārējā lauka noņemšanas. Tā rezultātā dzelzs gabals iegūs spēcīgu magnētisko lauku. Šī parādība ir pazīstama kā feromagnētisms. Pastāvīgie magnēti tiek izgatavoti šādā veidā.
