I metalliska fasta ämnen är den strukturella enheten ett gitter av positiva joner nedsänkt i ett "hav" av mobila valenselektroner. De positiva jonerna är de atomer som har förlorat sina valenselektroner, medan valenselektronerna är de elektroner som inte längre är bundna till någon speciell atom. Gittret av positiva joner hålls samman av den elektrostatiska attraktionen mellan de positiva jonerna och de negativa valenselektronerna.

Metalliska fasta ämnen kännetecknas av sin höga elektriska och termiska ledningsförmåga. Den höga elektriska ledningsförmågan beror på att valenselektronerna är rörliga och lätt kan röra sig genom gittret. Den höga värmeledningsförmågan beror på att valenselektronerna lätt kan överföra värme från en del av gittret till en annan.

Metalliska fasta ämnen kännetecknas också av sin formbarhet och duktilitet. Formbarhet är förmågan hos ett material att hamras till tunna ark, medan duktilitet är förmågan hos ett material att dras in i tunna trådar. Formbarheten och duktiliteten hos metalliska fasta ämnen beror på det faktum att gittret av positiva joner inte är styvt. De positiva jonerna kan lätt röra sig förbi varandra, vilket gör att metallen kan deformeras utan att gå sönder.

Styrkan hos ett metalliskt fast ämne beror på styrkan hos den elektrostatiska attraktionen mellan de positiva jonerna och valenselektronerna. Ju starkare den elektrostatiska attraktionen är, desto starkare blir metallen.