Dans un réseau métallique, les électrons de la couche la plus externe (souvent appelés électrons de valence) ne sont pas étroitement liés à leurs atomes parents. Ces électrons de valence sont libres de se déplacer dans le réseau métallique, créant ainsi une « mer » d’électrons délocalisés. Ce sont ces électrons délocalisés qui confèrent aux métaux leurs propriétés caractéristiques, comme une conductivité électrique et thermique élevée, ainsi que leur aspect brillant.

Contrairement aux électrons localisés, qui sont étroitement liés à des atomes spécifiques, les électrons délocalisés peuvent se déplacer librement dans un matériau, contribuant ainsi à la conductivité électrique. Les électrons délocalisés dans les métaux forment ce que l'on appelle un « gaz de Fermi » ou une « mer d'électrons », caractérisé par sa distribution continue d'énergie et son comportement mécanique quantique.