原子内，电介质的性质就好像绝缘质一样。金属物质拥有电子能带结构，其电子能带还没有完全被电子填满。这些尚未填满的电子能带，容许金属内一些电子的举止，好似自由电子或离域电子一般，与任何一个原子都没有连结。当施加电场于金属时，这些电子可以自由的移动于金属，就像气体移动于其容器内一般，称这些电子为费米气体或「自由电子费米气体」。德鲁德模型是一种「经典自由电子模型」，不涉及到量子力学。按照这模型，带正电的原子核固定于晶格点，而自由移动于金属内部的传导电子是原子的价电子，其带有负电。使用气体动力论来描述传导电子的物