تتميز العناصر الفلزية بشكل رئيسي بتكوينها لروابط مميزة تعرف باسم "الروابط الفلزية"، والتي تعد أساس العديد من خصائص هذه المواد. هذه الروابط ناتجة عن تفاعلات كهروستاتيكية بين الأيونات الموجبة التي تمثل ذرات الفلز والأوساط المشبكية للألكترونات السالبة القريبة منها. تُعتبر الرابطة الفلزية نوعًا من أنواع الروابط التساهمية المرنة، حيث ينتشر الإلكترونات بحرية بين الذرات بدلا من مشاركتها مباشرة كما يحدث في الروابط التساهمية التقليدية.
إحدى أهم عواقب وجود روابط فلزية هي منح الفلزات درجة مرتفعة من القدرة الكهربائية والحرارية. وذلك يعود إلى قدرتها العالية على توصيل الكهرباء نتيجة تواجد تلك الإلكترونات غير المحتلفة بإحكام داخل مداراتها الأخيرة. بالإضافة لذلك فإن توفر كميات كبيرة نسبياً من الأنواع المختلفة للإلكترونات -أيضًا- يساهم بشكل كبير في زيادة موصليتها حرارياً.
كما تؤثر بنية الرابطة الفلزية تأثيراً مباشراًعلى خواص أخرى كالصلابة والقوة والموصلية وغيرها. فعلى سبيل المثال، يمكن لسلوك الإلكترون حرّا داخِلَ البنية الكريستالة المعدنية أن يؤدي لإنتاج قابلية للسحب والاستطالة بدرجة ممتازة؛ إذ أنها لا تصطدم بجدرانٍ جامدة أثناءتحركاتها، مما يسمح للبلورات بالتمدد دون الانقطاع والتلف. كذلك نلاحظ ارتفاع نقطة الانصهار لهذه المواد مقارنة بما لدى اللافلزات والنصف فلزات الأخرى نظرا لقوة التجاذب الكهروستاتيكي بين الأيونات المحملة بشحنات عالية نسبيا والإلكترونات الصغيرة جدا بحجمها الواحد.
إن دراسة تأثير النوع المختلف لروابط المعادن وكيف يتعلق الأمر بخاصياتها الفيزيائية لهو مجال هائل ومتنوع يغذي البحث العلمي ويفتح آفاق جديدة للتطبيقات العملية عبر فهم وتحسين أدائها وفق احتياجات المستعملين الفعلية.
