Bài viết về dòng điện đã thảo luận về mật độ dòng điện, và trường điện cũng được giải thích trong bài viết về trường điện. Trường điện và dòng điện tồn tại trong một vật dẫn khi có hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn; ngược lại, nếu không có hiệu điện thế, thì không có cả trường điện lẫn dòng điện.
Trong chất dẫn điện kim loại, điện trường tỷ lệ thuận với mật độ dòng điện, trong đó tỉ số giữa điện trường và mật độ dòng điện là một hằng số. Tỉ số này được gọi là điện trở suất hoặc điện trở riêng . Về mặt toán học, mối quan hệ giữa điện trường, mật độ dòng điện và điện trở riêng được biểu thị bằng phương trình:
Mô tả: ρ = điện trở suất, E = điện trường, J = mật độ dòng điện
Một trong những công thức điện trường là E = V/s, trong đó V = hiệu điện thế = điện áp và s = khoảng cách, vì vậy đơn vị của điện trường là Vôn/mét (V/m). Công thức mật độ dòng điện là J = I/A, trong đó I = cường độ dòng điện và A = diện tích mặt cắt ngang của dây dẫn, vì vậy đơn vị của mật độ dòng điện là Ampe/mét vuông (A/m² ) . Công thức điện trở suất là ρ = E/J, vì vậy đơn vị của điện trở là V/m: A/m² = V/m x m² /A = V/A (m) = Ω m (đọc là: Ohm mét). Ω = Vôn/Ampere là đơn vị của điện trở, về đơn vị này được giải thích trong bài viết về định luật Ohm.
Các chất cách điện hoặc dẫn điện kém thường có điện trở suất cao nhất, trong khi các chất dẫn điện hoặc dẫn điện tốt thường có điện trở suất thấp nhất. Chất dẫn điện càng tốt thì điện trở suất càng thấp. Thứ tự điện trở suất từ cao đến thấp của các kim loại dẫn điện là thiếc, thép, nhôm, vàng, đồng, bạc. Vì vậy, có thể kết luận rằng giá trị điện trở suất của một vật thể cho biết khả năng cản trở dòng điện của vật thể đó.
Một chất dẫn điện tốt tuân theo định luật Ohm, ở một nhiệt độ nhất định, giá trị điện trở suất của nó không phụ thuộc vào điện trường, nghĩa là nếu cường độ điện trường thay đổi, giá trị điện trở suất không thay đổi. Ngược lại, một chất dẫn điện không tuân theo định luật Ohm, giá trị điện trở suất của nó phụ thuộc vào điện trường, nghĩa là nếu cường độ điện trường thay đổi, giá trị điện trở suất cũng thay đổi.
Điện trở suất của một chất dẫn điện kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng, điện trở suất tăng; ngược lại, khi nhiệt độ giảm, điện trở suất giảm. Khi nhiệt độ tăng, các nguyên tử chuyển động nhanh hơn và trở nên hỗn loạn hơn, cản trở sự chuyển động của electron, làm chậm dòng chảy của chúng. Khi nhiệt độ giảm, các nguyên tử chuyển động chậm hơn và trở nên có trật tự hơn, cho phép dòng electron chảy trơn tru hơn.
Độ dẫn điện là nghịch đảo của điện trở suất. Về mặt toán học, mối quan hệ giữa điện trở suất và độ dẫn điện được biểu thị bằng phương trình:
σ = 1/ρ
Mô tả: σ = độ dẫn điện của dây dẫn, ρ = điện trở suất của dây dẫn.
Đơn vị của điện trở suất là Ωm, vì vậy đơn vị của độ dẫn điện là 1/Ωm = (Ωm)-1
Các chất dẫn điện tốt thường có giá trị dẫn điện cao nhất, trong khi các chất cách điện kém thường có giá trị dẫn điện thấp nhất. Chất dẫn điện càng tốt thì độ dẫn điện càng cao. Thứ tự độ dẫn điện của các kim loại từ cao đến thấp là bạc, đồng, vàng, nhôm, thép, thiếc. Vì vậy, có thể kết luận rằng giá trị độ dẫn điện của một vật thể cho biết khả năng dẫn điện của vật thể đó. Bạc có độ dẫn điện cao nhưng lại đắt tiền, nên đồng được sử dụng rộng rãi hơn làm chất dẫn điện.
