自由电子和不受结合电子的东西。有时称为电子气（费米气）。通常，电子被束缚（即使它们非常弱），因此不存在自由电子，但是它们简化了问题并有助于理解自然科学（理想化）。使用自由电子模型，和自由电子模型被称为（自由电子模型，自由电子模型）。对于实际的电子系统，假设它们为自由电子的近似称为自由电子近似。

在有关金属的讨论中，有时使用与传导电子相同的术语“自由电子”，但忽略了电子之间的多体相互作用。金属传导电子负责导电和热传导。

由于电子是费米粒子，因此它只能以相同状态进入一个电子（包括自旋自由度时为两个），并且从最低能量状态开始依次堆积。能量的最大值称为费米能量，相应的波数和动量称为费米波数和费米动量。