Закон Ома не справедливий для провідників, виготовлених із матеріалів, у яких є вільні [[носії заряду]]: [[електрон провідності|електрони провідності]], [[дірка (квазічастинка)|дірки]] або [[іони]]. Якщо до таких провідників прикласти напругу, то в провідниках виникає електричне поле, що змушуватиме носії заряду рухатися. Під час цього руху носії заряду розганяються і збільшують свою [[кінетична енергія|кінетичну енергію]]. Проте зростання енергії носіїв заряду обмежене зіткненнями між собою, зі зміщеними з положень рівноваги, внаслідок теплового руху, атомами матеріалу. Під час таких зіткнень, надлишкова кінетична енергія носіїв струму передається коливанням [[кристалічна ґратка|кристалічної ґратки]], та виділяється у вигляді тепла.
В середньому, носії заряду мають швидкість, яка визначається частотою зіткнень. Математичною характеристикою таких зіткнень є [[час розсіяння]] і зв'язана із ним [[довжина вільного пробігу]] носіїв заряду. Обчислення показують, що середня швидкість носіїв заряду пропорційна прикладеному електричному полю, а отже й напрузі.
