ภายในอะตอม

อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีโปรตอนซึ่งมีประจุบวก และในไอโซโทปส่วนใหญ่ยังมีนิวตรอนที่เป็นกลางด้วย ไฮโดรเจนทั่วไปมีโปรตอนหนึ่งตัวและไม่มีนิวตรอน อิเล็กตรอนมีประจุลบ อะตอมที่เป็นกลางจะมีจำนวนอิเล็กตรอนเท่ากับโปรตอน

ภาพแบบระบบสุริยะเป็นเพียงการเปรียบเทียบคร่าว ๆ ในอดีตเท่านั้น อิเล็กตรอนอยู่ในสถานะควอนตัม ไม่ได้โคจรเป็นวงเหมือนดาวเคราะห์ การที่อิเล็กตรอนเติมเต็มสถานะเหล่านั้นและมีปฏิสัมพันธ์กันภายในของแข็ง เป็นตัวกำหนดว่าประจุจะเคลื่อนที่ได้ง่ายหรือไม่

ในโลหะ อิเล็กตรอนชั้นนอกที่ยึดเหนี่ยวอย่างหลวม ๆ จะแยกตัวออกและเคลื่อนที่จากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมหนึ่ง ก่อให้เกิด "ทะเล" ของ อิเล็กตรอนอิสระ เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้า ทะเลอิเล็กตรอนทั้งหมดจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกัน การเคลื่อนที่นี้คือกระแสไฟฟ้า