Die elektrische Leitfähigkeit wird durch die Beweglichkeit der freien Elektronen im Bändermodell bestimmt. Das Bändermodell besteht aus dem Valenzband und dem Leitungsband.
Leitungsband und Valenzband sind durch die Bandlücke getrennt. Das gilt gleichermaßen für Leiter, Halbleiter und Nichtleiter. Im Leitungsband bewegen sich die freien Elektronen. Die höchste Beweglichkeit der freien Elektronen ist beim absoluten Nullpunkt bei 0 Kelvin.
Um bei Halbleitern freie Elektronen vom Valenzband in das Leitungsband transportieren zu können, muss die Elektronenenergie das Niveau des Valenzbandes übersteigen. Dies kann durch Anlegen eines elektrischen Feldes erfolgen, das die energetische Differenz, die durch die Bandlücke bestimmt wird, zu überbrücken.