为什么会有电阻？
俗话说“水往低处流”，这里说的物理本质是水倾向于从高势能状态回落到低势能状态。在电荷的运动过程中同样遵循类似的规律，对正电荷来说，它总是喜欢从高电势处往低电势处跑，而负电荷则是相反。对于微观世界的电荷而言，在介质中“行走”都是要付出一定代价的，这就是电荷支付的“买路钱”——电阻。
1826年，德国科学家欧姆用实验证明，导电介质两端的电势差和通过的电流大小成正比，这就是欧姆定律。若进一步剔除材料的长度和横截面积的影响可以得出材料的电阻率，这是代表材料的一种本征特性。常温下金属银、铜和铝等材质的电阻率都比较低，而玻璃、橡胶、陶瓷、塑料等材质因导电性差而具有较大的电阻率。按照电阻率从小到大，一般可以把材料分为导体、半导体和绝缘体。
电荷在材料中运动过程中受到的阻碍主要来自两个方面：原子的热振动、材料本身的杂质和结构缺陷等。所有的金属都是较好的导体，具有大量的自由电子，这些电子都可以参与导电，从而呈现电阻率比较低的特性，这也是输电线材都采用低电阻率的铜和铝的原因。绝缘体中是几乎没有自由电子的，这使得电子要运动起来必须克服巨大的阻力。介于导体和绝缘体之间的是半导体，有少量的电子可以参与导电，而且还有一些空缺出来的电子位置，可以等效为带正电的空穴，它也可以参与导电，因此半导体具有一定的导电性，但不如导体那么强。
此外导体、半导体和绝缘体电阻还与温度的变化有关系。随着温度的降低，材料中原子的热振动会不断削弱，剩余的只是杂质和缺陷对电子的干扰，因此导体的电阻将会不断下降，最终在低温趋于一个饱和值。半导体的电阻先是随温度下降而减小，随后在低温下因杂质和缺陷把电荷束缚住，使得参与导电的电荷减少，所以电阻又开始增加。绝缘体中电荷运动本来就比较困难，低温下杂质和缺陷对电荷的束缚将非常强，因此绝缘体的电阻随着温度下降反而不断上升，在低温下上升尤为剧烈。
最为特殊的是一些材料在温度降到足够低时，电阻会突然降为零，它们叫作超导体。超导体同时还会将所有磁力线排出体外，体内的磁感应强度也为零。许多单质金属和合金甚至氧化物都可以在低温下实现超导态。材料的超导特性在输电和磁悬浮等方面都有重要应用。
半导体材料在现代电子技术中有着非常重要的应用。这主要是因为半导体中参与导电的电子和空穴数目都很少，通过人为控制掺杂能够很好地控制导电性，在光照和热辐射下，部分半导体的电阻也会发生较大变化。电子型和空穴型的半导体还可以组合成各种电子元器件，是电路中进行逻辑计算的主要部件。
