自由電子是一種特殊的電子，它們不受原子核的束縛，可以在固體材料中自由移動。在金屬導體中，自由電子是電子導體現象的關鍵因素，因為它們能夠在電場作用下沿著電場方向運動，形成電流。自由電子的形成與金屬的特性有關，金屬原子的價電子（位於能量較高的電子層）在形成金屬晶體時，可以脫離原子核，成為自由電子，並形成所謂的電子雲。
自由電子的運動性能使其成為導體的重要組成部分，它們參與導電性和熱導性的產生。自由電子的移動速度對材料的導電性質有顯著影響，速度越快，導電性越高。此外，自由電子的熱運動也是導體中電子導熱的原因之一。
自由電子與絕緣體中的束縛電子不同，後者受到原子核的強束縛，不能自由移動。自由電子不僅存在於金屬中，也可以在某些半導體材料中找到，儘管它們的數量可能相對較少。