A existência de elétrons livres em ligações metálicas ocorre devido à formação de cátions e elétrons deslocalizados dentro do retículo cristalino dos metais. Os átomos metálicos possuem baixa eletronegatividade e tendem a perder elétrons da última camada, transformando-se em cátions. Esses elétrons perdidos formam uma nuvem eletrônica ao redor dos cátions, permitindo a condução de corrente elétrica e calor. As propriedades características dos metais, como boa condutibilidade elétrica e térmica, maleabilidade e ductibilidade, são resultado da presença de elétrons livres e da interação entre eles e os cátions. A movimentação dos elétrons livres permite a transição rápida de eletricidade através do metal e a condução de calor. Em resumo, a existência de elétrons livres em ligações metálicas se deve à formação de cátions e elétrons deslocalizados, que permitem a condução de corrente elétrica e calor, conferindo às ligações metálicas suas propriedades características.