Mezi vodivostí a tepelnou vodivostí materiálů existuje určitý vztah. Vodivost je schopnost materiálu vést proud, zatímco tepelná vodivost je schopnost materiálu vést teplo. Obě tyto vlastnosti souvisí s vedením elektronů a tepla uvnitř materiálu.
Obecně řečeno, vodivost i tepelná vodivost souvisí s hustotou volných elektronů v materiálu. V kovech tvoří valenční elektrony v atomech vysoce mobilní elektronový plyn. Tyto volné elektrony mohou volně přenášet proud a teplo, což má za následek vysokou vodivost a tepelnou vodivostkov.
Ve srovnání s kovy mají izolanty a polovodiče špatnou vodivost a tepelnou vodivost. V izolantech může být malý počet volných elektronů, ale jejich hustota je velmi nízká, což má za následek špatné vedení proudu a tepla. Polovodiče mají vodivost a tepelnou vodivost mezi izolanty a kovy. V polovodičích může být vodivost elektronů významně měněna změnami aplikovaného elektrického pole nebo teploty.
Navíc mřížková struktura a vady materiálů mohou také ovlivnit jejich vodivost a tepelnou vodivost. Integrita a periodicita mřížkové struktury hraje důležitou roli při přenosu elektronů a tepla. A defektní místa, jako jsou defekty, nečistoty a rozhraní, mohou rozptýlit elektrony a horké elektrony, čímž se sníží vodivost a tepelná vodivost.
Stručně řečeno, vztah mezi cvodivost a tepelnou vodivost lze přičíst přítomnosti a přenositelnosti volných elektronů v materiálech. Kovy mají vysokou vodivost a tepelnou vodivost díky své vysoké hustotě volných elektronů a vynikajícím vlastnostem přenosu elektronů. Vodivost a tepelná vodivost izolantů a polovodičů je špatná, omezená počtem a pohyblivostí volných elektronů. Proto je vodivost a tepelná vodivost materiálů ovlivněna faktory, jako je složení materiálu, struktura mřížky a defekty.
