Der er et vist forhold mellem materialers ledningsevne og varmeledningsevne. Ledningsevne er et materiales evne til at lede strøm, mens termisk ledningsevne er et materiales evne til at lede varme. Begge disse egenskaber er relateret til elektron- og varmeledning inde i materialet.
Generelt er både ledningsevne og termisk ledningsevne relateret til tætheden af frie elektroner i materialet. I metaller danner valenselektronerne i atomer en meget mobil elektrongas. Disse frie elektroner kan frit overføre strøm og varme, hvilket resulterer i høj ledningsevne og termisk ledningsevne afmetal.
Sammenlignet med metaller har isolatorer og halvledere dårlig ledningsevne og termisk ledningsevne. I isolatorer kan der være et lille antal frie elektroner, men deres tæthed er meget lav, hvilket resulterer i dårlig strøm- og varmeledning. Halvledere har ledningsevne og termisk ledningsevne mellem isolatorer og metaller. I halvledere kan elektronernes ledningsevne ændres væsentligt ved ændringer i påført elektrisk felt eller temperatur.
Derudover kan gitterstrukturen og defekter af materialer også påvirke deres ledningsevne og termiske ledningsevne. Integriteten og periodiciteten af gitterstrukturen spiller en vigtig rolle i transmissionen af elektroner og varme. Og defektsteder såsom defekter, urenheder og grænseflader kan sprede elektroner og varme elektroner og derved reducere ledningsevne og termisk ledningsevne.
Sammenfattende er forholdet mellem caonduktivitet og termisk ledningsevne kan tilskrives tilstedeværelsen og overførbarheden af frie elektroner i materialer. Metaller har høj ledningsevne og termisk ledningsevne på grund af deres høje frie elektrondensitet og fremragende elektrontransportegenskaber. Isolatorers og halvlederes ledningsevne og termiske ledningsevne er dårlige, begrænset af antallet og mobiliteten af frie elektroner. Derfor er materialers ledningsevne og varmeledningsevne påvirket af faktorer som materialesammensætning, gitterstruktur og defekter.
