在金屬晶體里，金屬離子和自由電子之間有較強的相互作用，依靠這種作用把許多金屬離子結合在一起，以這種方式結合的化學鍵叫做金屬鍵。金屬自由電子模型可以解釋金屬的導電、導熱、延展性和有金屬光澤等性質。但對金屬比熱、不同金屬導電性差別以及導體、半導體和絕緣體之間的區別難以圓滿解釋。近代發展起來的金屬鍵能帶理論能夠解釋上述問題。金屬鍵沒有方向性和飽和性。