Doğada tüm maddeler elektrik geçirme özelliğine göre iletken, yalıtkan ve yarıiletken olarak üç gruba ayrılır. Yalıtkanlar, normal koşullar altında elektrik akımını iletmeyen bir malzemedir. Çoğu iyi yalıtkan, tek elementli malzemelerden ziyade bileşiklerdir ve çok yüksek dirençlere sahiptir. Değerlik elektronları atomlara sıkıca bağlıdır; bu nedenle, bir yalıtıcıda çok az serbest elektron vardır. Yalıtkanlara örnek olarak kauçuk, plastik, cam, mika ve başkalarını göstermek olur. İletkenler, elektrik akımını kolayca ileten bir malzemedir. Çoğu metal iyi iletkendir. En iyi iletkenler, atoma çok zayıf bir şekilde bağlanmış tek bir değerlik elektronuna sahip atomlarla karakterize edilen; Bakır, gümüş, altın ve alüminyum gibi tek değerlik elektronlu malzemelerdir. Bu zayıf bağlı valans elektronları, atomdan kurtulmak için az miktarda enerji eklenmesiyle serbest elektron haline gelebilir. Bu nedenle, iletken bir malzemede serbest elektronlar akım taşımak için mevcuttur. Bir yarıiletken, elektrik akımı iletme özelliğinde iletkenler ve yalıtkanlar arasında bulunan bir malzemedir. Saf durumda bir yarıiletken ne iyi bir iletken ne de iyi bir yalıtkandır.
