Kõik materjalid koosnevad aatomitest. Aatomite paigutus määrab nende reaktsiooni elektrijuhtivusele. Materjalid, mis ei juhi elektrit, klassifitseeritakse isolaatoriteks ja juhtivad materjalid nimetatakse juhtmeteks. Dirigendid võimaldavad elektril täielikult läbi minna. Ülijuhtidel on nulltakistus, tavaliselt madalatel temperatuuridel. Isolaatorite ja juhtmete vahel on sarnasusi struktuuri, kõvaduse ja pehmuse, tiheduse ja dopingu osas, mis on siis, kui mõni muu element või ühend lisatakse isolaatorisse või juhti, et muuta selle elektriline käitumine. Doping võib muuta juhi isolaatoriks ja vastupidi.
Struktuur
Kõik materjalid koosnevad aatomitest, mis on paigutatud mitmel erineval viisil. Dirigendid ja isolaatorid jagavad seda ülimat sarnasust aatomi tasandil. Näiteks puit, isolaator, koosneb süsiniku-, vesiniku- ja hapnikuaatomitest, mis on paigutatud kindlasse struktuuri, et saada materjal, mida nimetatakse puiduks. Materjal nagu nioobiumoksiid, juht, sisaldab nioobiumi ja hapniku aatomeid. Siin on struktuur erinev, kuid juhtide ja isolaatorite põhiline ehitusplokk on aatomid.
Kõvadus ja pehmus
Kõvadus ja pehmus on omadused, mida jagavad juhid ja isolaatorid. Näiteks väävel on isolaator ja pehme. Metallnaatrium on juht ja ka pehme. Kõval küljel on meil raud, mis on juht, ja klaas, mis on kõva isolaator.
Tihedus
Tihedus näitab, kui raske on materjal või kui tihedalt aatomid on kokku pandud. Suure tihedusega materjalid võivad esineda juhtide või isolaatoritena. Näiteks plii, juht, on suure tihedusega materjal. Nii on ka pliioksiid, isolaator.
Doping
Isolaatori sobiv doping võib muuta selle pooljuhiks või isegi ülijuhiks. Näitena võib tuua keraamilise isolaatori lantaanvaskoksiidi. 1986. aastal lisasid George Bednorz ja Alex Muller seda vähese baariumiga ning sellest sai kõrge üleminekutemperatuuriga ülijuht. Nad said 1987. aastal Nobeli füüsikapreemia selle keemilise triki eest, mis käsitles isolaatori dopingu abil ülijuhiks muutmist. Samamoodi saab dopingu abil isoleeriks saada dirigendi. Alumiinium on juht. Alumiiniumi hapnikuga doping annab isolaatori alumiiniumoksiidi.