Το άρθρο για το ηλεκτρικό ρεύμα ασχολήθηκε με την πυκνότητα του ηλεκτρικού ρεύματος, και το ηλεκτρικό πεδίο εξηγήθηκε επίσης στο άρθρο για τα ηλεκτρικά πεδία. Ένα ηλεκτρικό πεδίο και ένα ηλεκτρικό ρεύμα υπάρχουν σε έναν αγωγό όταν υπάρχει διαφορά δυναμικού στα άκρα του αγωγού. Αντίθετα, εάν δεν υπάρχει διαφορά δυναμικού, δεν υπάρχει ούτε ηλεκτρικό πεδίο ούτε ηλεκτρικό ρεύμα.
Σε έναν μεταλλικό αγωγό, το ηλεκτρικό πεδίο είναι άμεσα ανάλογο με την πυκνότητα ρεύματος, όπου ο λόγος του ηλεκτρικού πεδίου προς την πυκνότητα ρεύματος είναι σταθερός. Ο λόγος του ηλεκτρικού πεδίου προς την πυκνότητα ρεύματος ονομάζεται ειδική αντίσταση ή ειδική αντίσταση . Μαθηματικά, η σχέση μεταξύ του ηλεκτρικού πεδίου, της πυκνότητας ρεύματος και της ειδικής αντίστασης εκφράζεται στην εξίσωση:
Περιγραφή: ρ = ειδική αντίσταση, E = ηλεκτρικό πεδίο, J = πυκνότητα ρεύματος
Ένας από τους τύπους του ηλεκτρικού πεδίου είναι E = V/s όπου V = διαφορά ηλεκτρικού δυναμικού = ηλεκτρική τάση και s = απόσταση, επομένως η μονάδα μέτρησης του ηλεκτρικού πεδίου είναι Volt/meter (V/m). Ο τύπος πυκνότητας ρεύματος είναι J = I/A όπου I = ηλεκτρικό ρεύμα και A = διατομή του αγωγού, επομένως η μονάδα πυκνότητας ρεύματος είναι Ampere/meter στο τετράγωνο (A/m2 ) . Ο τύπος της ειδικής αντίστασης είναι ρ = E/J, επομένως η μονάδα αντίστασης είναι V/m: A/m2 = V/mxm2 / A = V/A (m) = Ω m (διαβάστε: Ohm meter). Το Ω = Volt/Ampere είναι μια μονάδα ηλεκτρικής αντίστασης, σχετικά με αυτήν τη μονάδα εξηγείται στο άρθρο σχετικά με τον νόμο του Ohm.
Οι υψηλότερες τιμές ειδικής αντίστασης έχουν οι ηλεκτρικοί μονωτές ή οι κακοί ηλεκτρικοί αγωγοί, ενώ οι χαμηλότερες τιμές ειδικής αντίστασης έχουν οι ηλεκτρικοί αγωγοί ή οι καλοί ηλεκτρικοί αγωγοί. Όσο καλύτερα άγει ένας αγωγός το ηλεκτρικό ρεύμα, τόσο χαμηλότερη είναι η ειδική του αντίσταση . Η σειρά των μεταλλικών αγωγών με την υψηλότερη προς τη χαμηλότερη ειδική αντίσταση είναι ο κασσίτερος, ο χάλυβας, το αλουμίνιο, ο χρυσός, ο χαλκός, το ασήμι. Έτσι, μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι η τιμή ειδικής αντίστασης ενός αντικειμένου υποδεικνύει ένα μέτρο της ικανότητας του αντικειμένου να εμποδίζει το ηλεκτρικό ρεύμα.
Ένας καλός αγωγός που υπακούει στον νόμο του Ohm, σε μια ορισμένη θερμοκρασία, η τιμή της ειδικής του αντίστασης είναι ανεξάρτητη από το ηλεκτρικό πεδίο, που σημαίνει ότι εάν το μέγεθος του ηλεκτρικού πεδίου αλλάξει, η τιμή της ειδικής του αντίστασης δεν αλλάζει. Αντίθετα, ένας αγωγός που δεν υπακούει στον νόμο του Ohm, η τιμή της ειδικής του αντίστασης εξαρτάται από το ηλεκτρικό πεδίο, που σημαίνει ότι εάν το μέγεθος του ηλεκτρικού πεδίου αλλάξει, αλλάζει και η τιμή της ειδικής του αντίστασης.
Η ειδική αντίσταση ενός μεταλλικού αγωγού εξαρτάται από τη θερμοκρασία. Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, αυξάνεται και η ειδική αντίσταση. Αντίθετα, καθώς μειώνεται η θερμοκρασία, η ειδική αντίσταση μειώνεται. Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, τα άτομα κινούνται πιο γρήγορα και γίνονται πιο άτακτα, εμποδίζοντας την κίνηση των ηλεκτρονίων, επιβραδύνοντας τη ροή τους. Καθώς μειώνεται η θερμοκρασία, τα άτομα κινούνται πιο αργά και γίνονται πιο οργανωμένα, επιτρέποντας την ομαλότερη ροή ηλεκτρονίων.
Το αντίστροφο της ειδικής αντίστασης είναι η αγωγιμότητα. Μαθηματικά, η σχέση μεταξύ ειδικής αντίστασης και αγωγιμότητας εκφράζεται από την εξίσωση:
σ = 1/ρ
Περιγραφή: σ = αγωγιμότητα αγωγού, ρ = ειδική αντίσταση αγωγού.
Η μονάδα μέτρησης της ειδικής αντίστασης είναι Ωm, επομένως η μονάδα αγωγιμότητας είναι 1/Ωm = (Ωm)-1
Τις υψηλότερες τιμές αγωγιμότητας έχουν οι ηλεκτρικοί αγωγοί ή οι καλοί ηλεκτρικοί αγωγοί, ενώ τις χαμηλότερες τιμές αγωγιμότητας έχουν οι ηλεκτρικοί μονωτές ή οι κακοί ηλεκτρικοί αγωγοί. Όσο καλύτερα άγει ένας αγωγός το ηλεκτρικό ρεύμα, τόσο μεγαλύτερη είναι η αγωγιμότητά του. Η σειρά των μεταλλικών αγωγών με την υψηλότερη προς τη χαμηλότερη αγωγιμότητα είναι ο άργυρος, ο χαλκός, ο χρυσός, το αλουμίνιο, ο χάλυβας, ο κασσίτερος. Έτσι, μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι η τιμή αγωγιμότητας ενός αντικειμένου υποδεικνύει ένα μέτρο της ικανότητας του αντικειμένου να άγει ηλεκτρικό ρεύμα. Το ασήμι έχει υψηλή αγωγιμότητα αλλά είναι ακριβό, επομένως ο χαλκός χρησιμοποιείται ευρύτερα ως αγωγός ηλεκτρικού ρεύματος.
