En un átomo aislado, o casi aislado, como el de un gas, los electrones tienen permitidos ciertos niveles separados de energía, como lo indican las líneas de la figura, y les son prohibidas las energías intermedias. En un sólido, en cambio, donde los átomos están más cerca unos de otros, la energía de un electrón puede tener valores continuos dentro de ciertas bandas separadas, con una banda intermedia de energías prohibidas, como lo representan los cuadros de la figura, donde el inferior es la banda de valencia, y el superior, la de conducción. En los metales, esas bandas se solapan, por eso conducen bien la corriente. En los aislantes, las bandas permitidas están muy alejadas, y no conducen; y en los semiconductores, la banda prohibida es estrecha, y los electrones pueden pasar de una banda a otra con un salto pequeño de energía.