Frielektronmodell av metaller, i faststofffysikk, representasjon av et metallisk fast stoff som en beholder fylt med en gass sammensatt av frie elektroner (dvs. de som er ansvarlige for høy elektrisk og termisk ledningsevne). De frie elektronene, ansett som identiske med den ytterste, eller valensen, elektroner av frie metallatomer, antas å bevege seg uavhengig av hverandre gjennom hele krystallen.
Frielektronmodellen ble først foreslått av den nederlandske fysikeren Hendrik A. Lorentz like etter 1900 og ble foredlet i 1928 av Arnold Sommerfeld i Tyskland. Sommerfeld introduserte kvantemekaniske konsepter, særlig Pauli-eksklusjonsprinsippet. Selv om modellen ga en tilfredsstillende forklaring på visse egenskaper (f.eks. Konduktivitet og elektronisk spesifikk varme) av enkle metaller som natrium, hadde den noen alvorlige mangler. Den tok for eksempel ikke hensyn til samspillet mellom frie elektroner og metallionene. Forskere innså snart at et bredere system var nødvendig for å forklare atferden til komplekse metaller og halvledere. Ved midten av 1930-tallet ble frielektronmodellen i stor grad erstattet av bandteorien om faste stoffer.
