Elektron bebas adalah elektron yang diberi daya, berubah menjadi foton dan melakukan lompatan kuantum, atau melompat ke kulit elektronik lain. Namun, ketika elektron sudah berada di kulit valensi, atom terluar, lompatan besar ke luar, terlebih lagi, atom, melampaui penghalang potensial. Pada logam atau bahan konduktif, elektron pada ikatan terakhir sangat lemah dan dapat bergerak bebas.
Ketika logam berada pada suhu kamar, pergerakan elektron bebas bersifat acak dan dapat dibandingkan dengan pergerakan molekul gas dalam wadah tertutup. Hubungan antara logam dan arus listrik menyebabkan elektron bebas untuk mempercepat dan gerakan termal dibuat. Dalam kasus logam tertentu, elektron bebas hanya bergerak di dalam, mereka tidak banyak bergerak. Ada interaksi antara elektron bebas dari logam dengan ion, menghasilkan kesetimbangan termal.
Pada titik ini, kimia menjadi terjalin dengan fisika, karena menjadi mungkin untuk menghitung energi kinetik elektron bebas, serta kecepatannya dalam logam, rata-rata, 100 m / s. Dalam caral yang diusulkan oleh Drude, fisikawan Jerman abad ke-19, elektron bebas bergerak dengan kecepatan rata-rata sama dengan nol, seperti molekul gas ideal. Juga dalam caral ini, ada tumbukan antara elektron bebas dan ion yang terutama bertanggung jawab atas karakteristik konduksi termal logam. Meskipun caral Drude saat ini tidak digunakan, dapat dianggap bahwa itu adalah awal dari studi terkait elektron bebas.
Elektron bebas juga memainkan peran penting dalam konduksi listrik. Di anoda (kutub positif) elektron bebas bergerak secara acak dan hadir dalam jumlah yang lebih besar. Ketika elektron bebas bergerak dari anoda ke katoda, anoda meninggalkan atom tetravalen, yang karena kehilangan satu elektron, menjadi kation. Di katoda, ia bergabung dengan perbedaan pembentukan anion. Elektron bebas karena itu penting untuk konduksi listrik. Mereka juga ditemukan di ionosfer, lapisan atmosfer dengan keberadaan ion, yang merupakan gelombang radio. Namun, ionosfer itu sendiri, elektron bebas di kulit bawahnya, bergabung kembali dengan berbagai unsur.
Elektron bebas ini memiliki kemampuan untuk berpindah ke atom lain jika gaya memungkinkan mereka. Dalam beberapa kasus, orang berpikir bahwa tidak mungkin untuk mengakses modifikasi tubuh yang sebenarnya tanpa memiliki energi yang mengubah konstitusi atom, ini pasti dimungkinkan berkat mesin yang ada saat ini, seperti reaktor atau manipulator radial. Penting untuk diketahui bahwa ikatan elektron ini bertanggung jawab untuk transformasi energi, tanpa mereka tidak mungkin merasakan panas atau dingin, melihat atau merasakan, mereka bertanggung jawab untuk itu dalam sistem ini.