Δὲν ὑπάρχει τίποτα ἐκτὸς ἀπὸ τὰ ἄτομα καὶ τὸ κενὸ εἶπε ὁ Δημόκριτος περίπου 2400 χρόνια πρίν. Ὅλα τὰ ὑπόλοιπα εἶναι μιὰ ἀπατηλὴ συγκατάβαση.
Ἕνα ἀπὸ τὰ θεμελιώδη σωματίδια τῆς ὕλης, τὰ ἠλεκτρόνια, μαζὶ μὲ τοὺς πυρῆνες τοῦ ἀτόμου σχηματίζουν τὰ ἄτομα. Τὸ ἠλεκτρόνιο περιστρέφεται γύρω ἀπὸ τὸν πυρήνα σὲ ὁμόκεντρες καὶ μὴ συμπίπτουσες τροχιές, ποὺ ὀνομάζονται στοιβάδες. Εἶναι κάτι τὸ ὁποῖο κατὰ σύμβαση ἀποτελεῖ καθῆκον του. Ἐὰν δὲν τὸ κάνει θὰ ἐπέλθει σχάση. Ὁ ἑκάστοτε ἀριθμὸς καὶ ἡ διάταξη τῶν ἠλεκτρονίων στὶς ἀτομικὲς στοιβάδες καθορίζουν τὶς χημικὲς ἰδιότητες τῶν στοιχείων, ἐνῷ ἡ ἀλληλεπίδρασή τους μὲ γειτονικοὺς πυρῆνες δημιουργεῖ τοὺς χημικοὺς δεσμούς. Ἐλεύθερα ἠλεκτρόνια θεωροῦνται τὰ ἠλεκτρόνια τῆς ἐξωτερικῆς στοιβάδας τοῦ πυρήνα τοῦ ἀτόμου καὶ μάλιστα σὲ μερικὲς περιπτώσεις σὲ ὁρισμένα στοιχεῖα δὲν εἶναι δεσμευμένα ἀποκλειστικὰ μὲ ἕνα ἄτομο, ἀλλὰ κυκλοφοροῦν ἐλεύθερα, προσδίδοντας ἠλεκτρικὴ ἀγωγιμότητα στὰ ὑλικὰ αὐτά. Λόγῳ τῆς μεγάλης ἀπόστασης ἀπὸ τὸν πυρήνα, ἡ ἀσκούμενη ἐπὶ τῶν ἠλεκτρονίων ἕλξη ἀπὸ τὰ πρωτόνια τοῦ πυρήνα εἶναι ἀσθενέστερη μὲ συνέπεια τὰ ἠλεκτρόνια αὐτά, (τῆς ἐξωτερικῆς στοιβάδας), νὰ ξεφεύγουν ἀπὸ τὴν τροχιά τους καὶ νὰ εἰσέρχονται σὲ τροχιὰ πέριξ ἄλλου πυρήνα παραπλήσιου ἀτόμου. Τὸ γεγονὸς αὐτὸ δὲν συνεπάγεται ἀπαραίτητα καὶ τὴν ἀλλαγὴ τῆς σύνθεσης τοῦ ἀτόμου ἢ τῆς ἠλεκτρικῆς κατάστασης τοῦ σώματος, ἀφοῦ κατὰ τὸν ἴδιο τρόπο ἠλεκτρόνια παραπλήσιων ἀτόμων ἀποκαθιστοῦν τὴν ἰσορροπία ἐναλλασσόμενα μὲ ἄλλα, μὲ παρόμοια συμπεριφορά. Σὲ ἕνα ὑλικὸ τὰ ἐλεύθερα ἠλεκτρόνια μπορεῖ νὰ εἶναι τόσα πολλά, ὥστε νὰ γίνεται λόγος γιὰ θάλασσα ἐλευθέρων ἠλεκτρονίων. Ἡ κίνηση καὶ θέση τῶν ἐλεύθερων ἠλεκτρονίων εὐθύνεται ἐπίσης καὶ γιὰ τὴν κατανομὴ τοῦ φορτίου σὲ ἕνα φορτισμένο σῶμα.
Ἕνα ἀπὸ τὰ θεμελιώδη σωματίδια τῆς ὕλης, τὰ ἠλεκτρόνια, μαζὶ μὲ τοὺς πυρῆνες τοῦ ἀτόμου σχηματίζουν τὰ ἄτομα. Τὸ ἠλεκτρόνιο περιστρέφεται γύρω ἀπὸ τὸν πυρήνα σὲ ὁμόκεντρες καὶ μὴ συμπίπτουσες τροχιές, ποὺ ὀνομάζονται στοιβάδες. Εἶναι κάτι τὸ ὁποῖο κατὰ σύμβαση ἀποτελεῖ καθῆκον του. Ἐὰν δὲν τὸ κάνει θὰ ἐπέλθει σχάση. Ὁ ἑκάστοτε ἀριθμὸς καὶ ἡ διάταξη τῶν ἠλεκτρονίων στὶς ἀτομικὲς στοιβάδες καθορίζουν τὶς χημικὲς ἰδιότητες τῶν στοιχείων, ἐνῷ ἡ ἀλληλεπίδρασή τους μὲ γειτονικοὺς πυρῆνες δημιουργεῖ τοὺς χημικοὺς δεσμούς. Ἐλεύθερα ἠλεκτρόνια θεωροῦνται τὰ ἠλεκτρόνια τῆς ἐξωτερικῆς στοιβάδας τοῦ πυρήνα τοῦ ἀτόμου καὶ μάλιστα σὲ μερικὲς περιπτώσεις σὲ ὁρισμένα στοιχεῖα δὲν εἶναι δεσμευμένα ἀποκλειστικὰ μὲ ἕνα ἄτομο, ἀλλὰ κυκλοφοροῦν ἐλεύθερα, προσδίδοντας ἠλεκτρικὴ ἀγωγιμότητα στὰ ὑλικὰ αὐτά. Λόγῳ τῆς μεγάλης ἀπόστασης ἀπὸ τὸν πυρήνα, ἡ ἀσκούμενη ἐπὶ τῶν ἠλεκτρονίων ἕλξη ἀπὸ τὰ πρωτόνια τοῦ πυρήνα εἶναι ἀσθενέστερη μὲ συνέπεια τὰ ἠλεκτρόνια αὐτά, (τῆς ἐξωτερικῆς στοιβάδας), νὰ ξεφεύγουν ἀπὸ τὴν τροχιά τους καὶ νὰ εἰσέρχονται σὲ τροχιὰ πέριξ ἄλλου πυρήνα παραπλήσιου ἀτόμου. Τὸ γεγονὸς αὐτὸ δὲν συνεπάγεται ἀπαραίτητα καὶ τὴν ἀλλαγὴ τῆς σύνθεσης τοῦ ἀτόμου ἢ τῆς ἠλεκτρικῆς κατάστασης τοῦ σώματος, ἀφοῦ κατὰ τὸν ἴδιο τρόπο ἠλεκτρόνια παραπλήσιων ἀτόμων ἀποκαθιστοῦν τὴν ἰσορροπία ἐναλλασσόμενα μὲ ἄλλα, μὲ παρόμοια συμπεριφορά. Σὲ ἕνα ὑλικὸ τὰ ἐλεύθερα ἠλεκτρόνια μπορεῖ νὰ εἶναι τόσα πολλά, ὥστε νὰ γίνεται λόγος γιὰ θάλασσα ἐλευθέρων ἠλεκτρονίων. Ἡ κίνηση καὶ θέση τῶν ἐλεύθερων ἠλεκτρονίων εὐθύνεται ἐπίσης καὶ γιὰ τὴν κατανομὴ τοῦ φορτίου σὲ ἕνα φορτισμένο σῶμα.