电流流经电阻时，电荷在金属内部快速移动，遇到原子结构频繁碰撞。这些碰撞使原子振动加剧，金属整体温度升高，这就是电阻发热的简单道理。就像小汽车刹车片摩擦生热一样，电荷的"摩擦"让电能变成热能。

电荷与原子碰撞时，每次碰撞都会损失约0.01电子伏特的动能，1秒内每立方厘米金属会发生10^28次碰撞。根据焦耳定律P=I²R，1安培电流流经2欧姆电阻1秒，就会产生2焦耳热量。实验数据显示，铜导线在10安培电流下，表面温度每分钟上升15℃。电线发热超过70℃就会碳化短路，这也是为什么大功率电器都装散热片的原因。电热器正是利用这个原理，把电能定向转化为热能来取暖。