มีความสัมพันธ์บางอย่างระหว่างการนำไฟฟ้าและการนำความร้อนของวัสดุ การนำไฟฟ้าคือความสามารถของวัสดุในการนำกระแส ในขณะที่การนำความร้อนคือความสามารถของวัสดุในการนำความร้อน คุณสมบัติทั้งสองนี้เกี่ยวข้องกับอิเล็กตรอนและการนำความร้อนภายในวัสดุ
โดยทั่วไปแล้ว ทั้งค่าการนำไฟฟ้าและค่าการนำความร้อนสัมพันธ์กับความหนาแน่นของอิเล็กตรอนอิสระในวัสดุ ในโลหะ วาเลนซ์อิเล็กตรอนในอะตอมจะก่อตัวเป็นก๊าซอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ได้สูง อิเล็กตรอนอิสระเหล่านี้สามารถถ่ายเทกระแสและความร้อนได้อย่างอิสระ ส่งผลให้มีค่าการนำไฟฟ้าและค่าการนำความร้อนสูงโลหะ.
เมื่อเปรียบเทียบกับโลหะแล้ว ฉนวนและเซมิคอนดักเตอร์มีค่าการนำไฟฟ้าและค่าการนำความร้อนต่ำ ในฉนวน อาจมีอิเล็กตรอนอิสระจำนวนเล็กน้อย แต่ความหนาแน่นของพวกมันต่ำมาก ส่งผลให้กระแสไฟฟ้าและการนำความร้อนไม่ดี เซมิคอนดักเตอร์มีค่าการนำไฟฟ้าและค่าการนำความร้อนระหว่างฉนวนและโลหะ ในเซมิคอนดักเตอร์ ค่าการนำไฟฟ้าของอิเล็กตรอนสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างมีนัยสำคัญโดยการเปลี่ยนแปลงของสนามไฟฟ้าหรืออุณหภูมิที่ใช้
นอกจากนี้โครงสร้างขัดแตะและข้อบกพร่องของวัสดุยังสามารถส่งผลต่อการนำไฟฟ้าและการนำความร้อนได้อีกด้วย ความสมบูรณ์และช่วงเวลาของโครงสร้างขัดแตะมีบทบาทสำคัญในการส่งผ่านอิเล็กตรอนและความร้อน และตำแหน่งของข้อบกพร่อง เช่น ข้อบกพร่อง สิ่งเจือปน และส่วนต่อประสานสามารถกระจายอิเล็กตรอนและอิเล็กตรอนร้อนได้ ซึ่งช่วยลดการนำไฟฟ้าและการนำความร้อน
โดยสรุปความสัมพันธ์ระหว่างคความนำไฟฟ้าและการนำความร้อนสามารถเกิดจากการมีอยู่และความสามารถในการถ่ายโอนของอิเล็กตรอนอิสระในวัสดุ โลหะมีค่าการนำไฟฟ้าและการนำความร้อนสูง เนื่องจากมีความหนาแน่นของอิเล็กตรอนอิสระสูงและมีคุณสมบัติในการเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอนที่ดีเยี่ยม ค่าการนำไฟฟ้าและค่าการนำความร้อนของฉนวนและเซมิคอนดักเตอร์ไม่ดี เนื่องจากถูกจำกัดด้วยจำนวนและการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอิสระ ดังนั้นการนำไฟฟ้าและการนำความร้อนของวัสดุจึงได้รับอิทธิพลจากปัจจัยต่างๆ เช่น องค์ประกอบของวัสดุ โครงสร้างขัดแตะ และข้อบกพร่อง
