自由電子模型是一種用於描述金屬和半導體中電子行爲的物理模型，它基於以下假設：
電子在一箇爲零的勢場內自由運動，這意味着電子不受晶體中離子實的束縛，可以在晶體三維空間點陣中自由移動。
電子被視爲理想氣體分子，其行爲在固定溫度下近似於理想氣體。在沒有外場作用時，電子沿着各方向自由運動，僅與離子實發生彈性碰撞，而忽略電子間的相互作用。
電子氣的分佈遵循麥克斯韋-玻爾茲曼統計。在外場作用下，電子沿電場方向加速運動，同時受到離子實的碰撞，達到穩定漂移速度，產生電流。
該模型有助於理解金屬的導電和導熱性質，但無法解釋金屬、半導體、絕緣體之間的區別。爲了改進這一侷限性，引入了近自由電子模型（NFE模型）或單電子近似，該模型考慮了固體週期性點陣的作用，能夠更好地解釋電子能帶結構和系統的金屬行爲。
近自由電子模型與空晶格近似密切相關，能夠理解和計算金屬的電子能帶結構，而絕緣體和半導體的行爲則主要通過帶隙來描述，這是自由電子模型所沒有引入的概念。