Nei solidi metallici l'unità strutturale è un reticolo di ioni positivi immerso in un "mare" di elettroni di valenza mobili. Gli ioni positivi sono gli atomi che hanno perso i loro elettroni di valenza, mentre gli elettroni di valenza sono gli elettroni che non sono più legati a nessun atomo particolare. Il reticolo di ioni positivi è tenuto insieme dall'attrazione elettrostatica tra gli ioni positivi e gli elettroni di valenza negativa.

I solidi metallici sono caratterizzati dalla loro elevata conduttività elettrica e termica. L'elevata conduttività elettrica è dovuta al fatto che gli elettroni di valenza sono mobili e possono spostarsi facilmente attraverso il reticolo. L'elevata conduttività termica è dovuta al fatto che gli elettroni di valenza possono facilmente trasferire il calore da una parte all'altra del reticolo.

I solidi metallici sono anche caratterizzati dalla loro malleabilità e duttilità. La malleabilità è la capacità di un materiale di essere martellato in fogli sottili, mentre la duttilità è la capacità di un materiale di essere trafilato in fili sottili. La malleabilità e la duttilità dei solidi metallici sono dovute al fatto che il reticolo degli ioni positivi non è rigido. Gli ioni positivi possono facilmente spostarsi uno accanto all'altro, consentendo al metallo di deformarsi senza rompersi.

La resistenza di un solido metallico dipende dalla forza dell'attrazione elettrostatica tra gli ioni positivi e gli elettroni di valenza. Quanto più forte è l'attrazione elettrostatica, tanto più forte sarà il metallo.