在导体或半导体材料中，当两端施加电压时，一端会呈现正电势，另一端则呈现负电势。负电压会排斥材料中的自由电子（即负电荷），而正电压则会吸引这些自由电子。
这些自由电子在电场力的作用下，从材料的负端有序地移动到正端，这一过程就形成了电流。在导电材料中，电流I（安培）表示的是单位时间内流过某一点的电子数量Q（库仑）。如果我们做一个简单的比喻，那么可以想象抽水机（对应电压源）产生的压力（对应电压）促使水在管道中流动，这与电流在电路中的流动有异曲同工之妙。
正电荷与负电荷之间存在着相互吸引的力。要让正负电荷分开一定的距离，需要克服这种吸引力所需的能量以做功的形式提供。分开的电荷具有一定的势能，我们称之为电位差或电压。这个概念，我们可以通过一个简单的类比来理解：电压就像抽水机产生的压差，促使水在系统中通过管道流动。
当电流通过材料时，自由电子在材料内部移动，并且会偶尔与原子发生碰撞。这些碰撞使得电子的能量有所损失，因此阻碍了它们的移动。碰撞的频繁程度决定了电子流动所受的阻碍大小，而这一阻碍的强度因材料类型而异。自由电子与原子的碰撞会产生热量。对于电阻较小的导线，当有足够的电流通过时，它可能会变得温热甚至发烫。
为了更直观地理解电阻这一概念，我们可以将其比作水流系统中的一个部分打开的阀门。这个阀门限制了流过水管的水流量。材料阻碍电子流动的特性被称为电阻。有些金属导体在温度升高时电阻增大，如电灯泡发光时的电阻远大于不发光时的电阻。这一特性可以用来制作保护装置以调整电压和电流的关系。与此相反的是半导体材料，其电阻随温度升高而减小。
当我们在材料两端施加1v的电压时，如果观察到有1A的电流流过，那么该材料的电阻为1欧姆。电阻的倒数则是电导G，它是对电生难易程度的度量。