Електрони у всіх матеріалах, що проводять електрику (провідниках), забезпечують рух електричного струму Електрони рухаються у провіднику від атома до атома. Непровідні струм (ізолятори), також мають електрони, які пов'язані з атомним ядром. Вони можуть переміщатися і є провідниками електричного струму.
Третя група матеріалів є так звані напівпровідники. Це кристали (в більшості випадків германій або кремній), Будова атомів, яких дозволяє їм мати зайві електрони або недостатня їх кількість. Завдяки цьому створюється ефект, при якому електричний струм може проходити через їх кристалічні решітки лише за певних умов. Якщо цих умов не дотримуються, вибудовується ізолюючий шар. Напівпровідникові елементи здебільшого блокуються в цілі системи перемикачів, як, наприклад, у приладі керування запаленням та упорскуванням.