对于固体材料来说，自由电子的定向移动形成电流，由于固体当中同时存在正电荷和负电荷，于是自由电子的定向移动会受到阻碍，这就是电阻的微观原理。
电流的本质是电荷的定向移动，物质由原子组成，原子由带正电荷的原子核与带负电子的核外电子构成，在导体材料中，部分核外电子脱离原子核的束缚成为自由电子，如果在导体两端加上电场，导体内的自由电子将会产生定向移动，也就产生了电流。
需要说明的是，自由电子的定向运动速度很慢，大约只有每秒几毫米至几厘米，但是电场在导体中的传播速度接近光速，而电流的传播速度取决于电场速度。
在导体当中，自由电子在定向移动时，会与其他粒子发生碰撞，也会受到带正电荷的原子核影响，从而造成自由电子损失动能，损失的动能将转化为其他粒子的不规则运动，也就是导体本身的内能，从宏观上看，导体也就有了电阻。
根据这个微观原理，很容易理解电阻率，电阻率ρ：表示物体导电特性的物理量，材料电阻R=ρL/S。
材料长度L：导体材料越长，定向移动的电荷受到的阻碍越大，于是电阻与材料长度成正比。
材料横截面积S：材料的横截面积越大，单位长度导体中的自由电子数量越多，导体的导电性能越好。
温度：温度会影响材料的微观性质，会在一定程度上影响导体的导电性能。
在所有材料当中，金属的核外电子倾向于脱离，所以金属中的自由电子相对较多，导电性能相比其他材料更好，下面是几种金属的电阻率。
温度越高时，导体中原子的不规则运动越剧烈，对自由电子的阻碍作用也越大，所以绝大部分材料随着温度的升高，电阻率也会升高；但是存在一些半导体材料，在温度适当升高时，自由电子的数量将会大大增加，这时候温度升高，材料的电阻率反而降低。
