Artiklen om elektrisk strøm diskuterede densiteten af elektrisk strøm, og det elektriske felt blev også forklaret i artiklen om elektriske felter. Et elektrisk felt og en elektrisk strøm eksisterer i en leder, når der er en potentialforskel over lederen; omvendt, hvis der ikke er nogen potentialforskel, eksisterer hverken et elektrisk felt eller en elektrisk strøm.
I en metalleder er det elektriske felt direkte proportionalt med strømtætheden, hvor forholdet mellem det elektriske felt og strømtætheden er en konstant. Forholdet mellem det elektriske felt og strømtætheden kaldes resistivitet eller specifik modstand . Matematisk udtrykkes forholdet mellem det elektriske felt, strømtætheden og den specifikke modstand i ligningen:
Beskrivelse: ρ = specifik modstand, E = elektrisk felt, J = strømtæthed
En af formlerne for elektrisk felt er E = V/s, hvor V = elektrisk potentialforskel = elektrisk spænding og s = afstand, så enheden for elektrisk felt er Volt/meter (V/m). Strømtæthedsformlen er J = I/A, hvor I = elektrisk strøm og A = lederens tværsnitsareal, så enheden for strømtæthed er Ampere/meter i anden kvadrat (A/m² ) . Resistivitetsformlen er ρ = E/J, så enheden for modstand er V/m: A/m² = V/mxm² / A = V/A (m) = Ω m (læs: Ohm-meter). Ω = Volt/Ampere er en enhed for elektrisk modstand, og denne enhed er forklaret i artiklen om Ohms lov.
De højeste resistivitetsværdier besiddes af elektriske isolatorer eller dårlige elektriske ledere, mens de laveste resistivitetsværdier besiddes af elektriske ledere eller gode elektriske ledere. Jo bedre en leder leder elektrisk strøm, desto lavere er dens resistivitet . Rækkefølgen af metalledere med den højeste til laveste resistivitet er tin, stål, aluminium, guld, kobber og sølv. Det kan derfor konkluderes, at en genstands resistivitetsværdi angiver et mål for genstandens evne til at hæmme elektrisk strøm.
En god leder, der overholder Ohms lov, ved en bestemt temperatur, er dens resistivitetsværdi uafhængig af det elektriske felt, hvilket betyder, at hvis størrelsen af det elektriske felt ændrer sig, ændrer resistivitetsværdien sig ikke. Omvendt, en leder, der ikke overholder Ohms lov, afhænger dens resistivitetsværdi af det elektriske felt, hvilket betyder, at hvis størrelsen af det elektriske felt ændrer sig, ændrer resistivitetsværdien sig også.
En metalleders modstand afhænger af temperaturen. Når temperaturen stiger, øges modstanden; omvendt, når temperaturen falder, falder modstanden. Når temperaturen stiger, bevæger atomerne sig hurtigere og bliver mere uordnede, hvilket hindrer elektronernes bevægelse og bremser deres strømning. Når temperaturen falder, bevæger atomerne sig langsommere og bliver mere organiserede, hvilket giver mulighed for en jævnere elektronstrømning.
Den inverse værdi af resistivitet er ledningsevne. Matematisk udtrykkes forholdet mellem resistivitet og ledningsevne ved ligningen:
σ = 1/ρ
Beskrivelse: σ = lederledningsevne, ρ = ledermodstand.
Enheden for resistivitet er Ωm, så enheden for ledningsevne er 1/Ωm = (Ωm)-1
De højeste ledningsevneværdier besiddes af elektriske ledere eller gode elektriske ledere, mens de laveste ledningsevneværdier besiddes af elektriske isolatorer eller dårlige elektriske ledere. Jo bedre en leder leder elektrisk strøm, desto større er dens ledningsevne. Rækkefølgen af metalledere med den højeste til laveste ledningsevne er sølv, kobber, guld, aluminium, stål og tin. Det kan derfor konkluderes, at en genstands ledningsevneværdi angiver et mål for genstandens evne til at lede elektrisk strøm. Sølv har høj ledningsevne, men er dyrt, så kobber bruges mere udbredt som leder af elektrisk strøm.
