Nei legami metallici, gli elettroni di valenza sono delocalizzati, nel senso che non sono confinati in un atomo o molecola specifica. Ciò è in contrasto con altri tipi di legami chimici, come i legami covalenti e i legami ionici, in cui gli elettroni di valenza sono localizzati tra due o più atomi.

La delocalizzazione degli elettroni di valenza nei legami metallici è dovuta alla bassa energia di ionizzazione dei metalli. Ciò significa che è relativamente facile per gli atomi metallici perdere i loro elettroni di valenza, che poi diventano liberi di muoversi nel reticolo metallico. Gli elettroni liberi sono ciò che conferisce ai metalli le loro proprietà caratteristiche, come l'elevata conduttività elettrica e termica, nonché il loro aspetto lucido.

Anche la delocalizzazione degli elettroni di valenza nei legami metallici ha un impatto sulla forza del legame. I legami metallici sono generalmente più deboli dei legami covalenti e dei legami ionici. Questo perché gli elettroni delocalizzati non sono così fortemente attratti dagli ioni metallici caricati positivamente come lo sarebbero dai nuclei degli atomi in un legame covalente o ionico.

Nonostante la loro forza debole, i legami metallici sono ancora in grado di tenere insieme i metalli allo stato solido. Questo perché il gran numero di elettroni delocalizzati crea una forte attrazione elettrica tra gli ioni metallici caricati positivamente e gli elettroni caricati negativamente. Questa attrazione è abbastanza forte da superare le forze repulsive tra gli ioni metallici caricati positivamente, mantenendo il metallo allo stato solido.