不善于传导电流的物质称为绝缘体，也称作电介质。它们的电阻率非常高。绝缘体涵盖多种类型，包括固态如塑料、橡胶、玻璃和陶瓷；液态如各种天然矿物油、硅油、三氯联苯等；以及气态如空气、二氧化碳、六氟化硫等。在某些条件下，如加热或加高压，绝缘体可能会被“击穿”，从而转变为导体。即使在未被击穿的情况下，绝缘体也不是完全不含电荷的物体。如果在绝缘材料两端施加电压，材料中会产生微弱的电流。绝缘材料中通常只有少量的自由电子，而在未被击穿前，导电主要由由热运动导致的本征离子和杂质粒子的离解来贡献。绝缘体的电学特性体现在电导、极化、损耗和击穿等过程中。
导体是能够传导电流的物体。金属导体中含有自由电子，这些电子是导电的原因。半导体随着温度的升高，其电阻率会逐渐降低，导电性能显著提高。半导体的导电是由于材料内的空穴和电子对。
物质存在多种形态，包括固体、液体、气体和等离子体等。我们通常将导电性和导电导热性较差或不良的材料，如金刚石、人工晶体、琥珀族矿物、陶瓷、橡胶等，称为绝缘体。而将导电、导热性能较好的金属，如金、银、铜、铁、锡、铝等，称为导体。介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。在金属中，部分电子能够摆脱原子核的束缚，在金属内部自由移动，这些电子被称为自由电子。金属的导电性正是依赖于这些自由电子。
与金属和绝缘体相比，半导体材料的发现是最晚的。直到20世纪30年代，随着材料提纯技术的进步，半导体的存在才得到学术界的真正认可。
