Direnç, elektrik yükü taşıyan elektronlar bir telin atomlarıyla çarpıştığında ve engellendiğinde oluşur. Daha uzun bir tel, çarpışmalar için daha fazla fırsat sağlar ve bu da daha fazla direnç oluşturur.
Jefferson Lab, bir metalin atomlarını konfigürasyonda kristal benzeri olarak tanımlar. Sadece dış elektron tabakası diğer atomlarla etkileşime girer. Bu elektronlar, değerlik bandı adı verilen az miktarda enerji ile atomda tutulur. Ek enerji sağlamak, bu elektronları kristal yapı boyunca hareket etmekte özgür oldukları iletken bandın içine yükseltir. Malzemenin türüne ve uzunluğuna bağlı olarak farklı direnç seviyelerinde karşılaşabilen bu harekettir.
Bir telin direnci için formül R = pL /A'dır; burada R direnç, p dirençleri için p (ohm? metre cinsinden), tel uzunluğu için L (metre cinsinden) ve A kesit alanı (metre kare). Alman bilim adamı Georg Simon Ohm'un adını taşıyan Ohm kanunu ayrıca, direnci R = V /I olarak hesaplamak için formül sağlar; burada R, tekrar direnç, potansiyel fark için V ve akım için I dir. Direnç ohm olarak ölçülürken, potansiyel fark ve akım sırasıyla volt ve amper olarak ölçülür.
