In un conduttore metallico gli elettroni che occupano gli strati più esterni di ogni atomo sono detti di valenza e risultano debolmente legati ai rispettivi nuclei. Tali elettroni possono pensarsi in moto all'interno del conduttore in modo disordinato proprio come accade in un gas: un moto di agitazione termica dipendente dalla temperatura del conduttore.

Le velocità termiche elettroniche a temperatura ambiente sono dell' ordine di 10⁷ cm/s. Questo moto è casuale e non dà luogo a un flusso netto di carica: tutte le direzioni sono equiprobabili.  Se al conduttore metallico è applicato un campo elettrico gli elettroni di valenza acquisiscono un moto di deriva nella stessa direzione ma in verso opposto a quello del campo. In un filo di rame, di sezione uguale a 1 centimetro quadrato, percorso da una corrente di intensità pari a 10 A, la velocità media di deriva è dell' ordine di 7x10^-4 cm/s, che è molto minore della velocità elettronica per agitazione termica.

D'altra parte non bisogna confondere la velocità di deriva degli elettroni di valenza con la velocità con cui si propagano i segnali elettromagnetici, generati da una batteria per esempio, all' interno del conduttore. Tale velocità è dell'ordine di quella della luce, sicché il campo elettrico si stabilisce quasi istantaneamente all'interno di un conduttore metallico, di dimensioni lineari dell'ordine dei metri. Gli elettroni risentono di tale campo e generano un moto di deriva nel verso opposto.  Tale moto è ostacolato dalle collisioni che gli elettroni effettuano con gli ioni del reticolo, i quali, a loro volta, oscillano intorno alle posizioni di equilibrio con ampiezza tanto maggiore quanto più grande è la temperatura del conduttore.  È questo uno dei motivi per cui la resistività cresce al crescere della temperatura: il moto di deriva in presenza di un campo elettrico non è uniformemente accelerato ma avviene con velocità costante proporzionale al campo come nel caso di un grave in un mezzo viscoso. Un modello che spiega abbastanza efficacemente il comportamento di un conduttore metallico in presenza di un campo elettrico è il modello di Drude-Lorentz.

D'altra parte altre caratteristiche fondamentali del moto di deriva degli elettroni di valenza, quali la resistività a basse temperature e l'insorgere in alcuni metalli del fenomeno della superconduttività, non possono essere capite senza fare ricorso alla meccanica quantistica e dunque alla presenza contemporanea del carattere ondulatorio e particellare dei portatori di carica.