Metaller
Den sidste store type faste stoffer er et metal. Et metal er kendetegnet ved sin glans, ved den lethed, hvormed det kan deformeres (snarere end knuses) ved hammerslag, og ved sin høje elektriske og termiske ledningsevne. Metaller har også en tendens til at have højere massefylde end andre typer af faste stoffer. Udgangspunktet for teorier om metallers struktur er at betragte dem som bestående af kationer af metalatomer, der er indlejret i et hav dannet af de afkastede valenselektroner. Mobiliteten af disse elektroner forklarer metallernes mekaniske, optiske og elektriske egenskaber. De kugleformede kationer kan være tæt pakket tæt sammen, men alligevel give anledning til lokalt neutrale elektriske samlinger. Dette skyldes elektronernes evne til at sprede sig mellem kationerne og neutralisere deres ladninger, uanset hvor tæt de er pakket sammen. Den tætte pakning af atomerne forklarer metallernes høje tætheder.
I forbindelse med teorier om den kemiske binding er et metal ét ekstremt stort homonukleært molekyle. (For et alternativt synspunkt, se krystal.) Hvis en prøve af natriummetal tænkes at bestå af n natriumatomer, hvor hvert atom har en 3s orbital til brug ved konstruktionen af molekylære orbitaler, og hvert atom leverer en elektron til en fælles pulje, kan der fra disse n atomorbitaler konstrueres n molekylære orbitaler. Hver orbital har en karakteristisk energi, og det område af energier, som de n orbitaler spænder over, er endeligt, uanset hvor stor værdien af n er. Hvis n er meget stor, følger det, at energiafstanden mellem nabomolekylære orbitaler er meget lille og nærmer sig nul, når n nærmer sig uendelig. De molekylære orbitaler danner så et energibånd. Et andet lignende bånd kan dannes ved overlapning af atomernes 3p-orbitaler, men der er et betydeligt båndgab – dvs. et energiområde, hvor der ikke er nogen molekylære orbitaler – mellem de to bånd.
Men selv om 3s-båndet er praktisk talt kontinuerligt, består det i virkeligheden af n diskrete molekylære orbitaler, som hver især i henhold til Pauli-eksklusionsprincippet kan indeholde to parrede elektroner. Det følger heraf, at 3s-båndet for natrium, som er besat af puljen af n elektroner, kun er halvt fyldt. Der er tomme molekylære orbitaler umiddelbart over de øverste fyldte orbitaler, og det er let for en forstyrrelse, som f.eks. en påført potentialforskel eller et svingende elektromagnetisk felt af indfaldende lys, at flytte elektronerne ind i disse ubesatte niveauer. Derfor er elektronerne meget mobile og kan lede en elektrisk strøm, reflektere lys, overføre energi og hurtigt vandre til nye placeringer, når kationerne flyttes ved hamring.
Den fulde teori om metallernes struktur er et meget teknisk emne (ligesom de fulde teorier om de andre emner, der behandles her). Denne korte introduktion har kun haft til formål at vise, at ideerne i molekylorbitalteorien naturligt kan udvides til at redegøre for de generelle træk ved faste stoffers strukturer og egenskaber.