Lorsqu'une différence de tension, ou différence de potentiel, est établie entre deux points d'un conducteur, tel qu'un fil, un champ électrique est créé entre ces points. Ce champ électrique exerce une force sur les électrons libres à l’intérieur du conducteur, les propulsant vers le point de potentiel inférieur. Le mouvement de ces électrons constitue un courant électrique.
Dans les métaux, qui sont couramment utilisés comme conducteurs dans les fils, les électrons les plus externes des atomes sont faiblement liés et peuvent se déplacer librement dans le matériau. Ces électrons faiblement liés, appelés électrons libres ou électrons de conduction, peuvent être facilement délogeés de leurs atomes parents et devenir mobiles. Lorsqu’un champ électrique est appliqué, ces électrons libres sont accélérés par le champ et dérivent vers la borne positive, transportant un courant électrique à travers le fil.
Le flux d’électrons dans un fil est analogue au flux d’eau dans un tuyau. Tout comme les molécules d’eau se déplacent dans un tuyau lorsqu’une différence de pression est créée, les électrons se déplacent dans un fil lorsqu’une différence de tension s’établit. L'intensité du champ électrique, analogue à la différence de pression dans la conduite d'eau, détermine l'ampleur du courant circulant dans le fil.
La circulation du courant électrique dans un fil est essentielle au fonctionnement de divers appareils et systèmes électriques. Il permet la transmission de l'énergie électrique depuis des sources d'énergie, telles que des batteries ou des centrales électriques, vers des charges, telles que des lumières, des moteurs et des appareils électroniques. En contrôlant la tension et le courant dans un circuit, il est possible de réguler le fonctionnement de ces appareils et systèmes.
