Alla material består av atomer. Arrangemanget av atomer bestämmer deras svar på elledning. Material som inte leder elektricitet klassificeras som isolatorer och de som beteende kallas ledare. Ledare tillåter helt enkelt elektricitet att passera igenom. Superledare har nollmotstånd, vanligtvis vid låga temperaturer. Likheter finns mellan isolatorer och ledare när det gäller struktur, hårdhet och mjukhet, densitet och dopning, vilket är när något annat element eller förening inkorporeras i en isolator eller en ledare för att ändra sitt elektriska beteende. Dopning kan förändra en ledare till en isolator och vice versa.

Struktur

Allt material består av atomer som är arrangerade på många olika sätt. Ledare och isolatorer delar denna ultimata likhet på atomnivå. Till exempel består trä, en isolator, av kol, väte och syreatomer anordnade i en viss struktur för att ge materialet kallat trä. Ett material som nioboxid, en ledare, innehåller atomer av niob och syre. Här är strukturen annorlunda, men det grundläggande byggstenen i ledare och isolatorer är atomer.

Hårdhet och mjukhet

Hårdhet och mjukhet är funktioner som delas av ledare och isolatorer. Svavel är till exempel en isolator och är mjuk. Natrium, en metall, är en ledare och är också mjuk. På den hårda sidan har vi järn, vilket är en ledare och ett glas som är en hårdisolator.

Densitet

Densitet är ett mått på hur tungt materialet är eller hur tätt packat atomerna är. Material med hög densitet kan existera som ledare eller isolatorer. Exempelvis är bly, en ledare, ett material med hög densitet. Så är också blyoxid, en isolator.

Doping

Lämplig dopning av en isolator kan göra det till en halvledare eller till och med en superledare. Ett exempel är lantan kopparoxid, en keramisk isolator. 1986 dopade George Bednorz och Alex Muller den med lite Barium och blev en superledare med hög övergångstemperatur. De fick Nobelpriset i fysik 1987 för det kemiska tricket att konvertera en isolator till en superledare via dopning. På liknande sätt kan en ledare göras för att bli en isolator genom dopning. Aluminium är en ledare. Dopningsaluminium med syre ger aluminiumoxid, en isolator.