Un sólido está formado por átomos que forman una red periódica.
En los metales los átomos permiten que los electrones exteriores se puedan mover libremente por el material y la red periódica queda formada por iones. En un principio parecería que la resistencia surge de las colisiones de los electrones con la red iónica pero a principios del siglo XX, con el advenimiento de la física cuántica, se comprendió que esta imagen es incorrecta.
A escala atómica las leyes de la física están gobernadas por la física cuántica que nos dice que las partículas son ondas y partículas a la vez. En los metales los electrones exteriores se comportan como ondas que se adaptan a la red periódica cristalina del material. Los choques que forman la resistencia son entonces las colisiones de estas ondas electrónicas con las vibraciones térmicas de la red iónica. Además contribuyen a la resistencia las colisiones de las ondas electrónicas con las impurezas (donde un átomo de la red se sustituye por otro) y con los defectos (debidos a la ausencia de un átomo o a que haya átomos sobrantes) que tenga la red cristalina.
En el estado superconductor la resistencia es cero por debajo de una cierta temperatura crítica aún habiendo impurezas, defectos y vibraciones térmicas. Este fenómeno era incomprensible hasta que a mediados del siglo XX se entendió la superconductividad como un estado cuántico colectivo gracias a la teoría BCS.