A fémek szabad elektronmodellje szilárd állapotú fizikában, egy fémes szilárd anyag ábrázolása szabad elektronokból álló gázokkal (azaz a nagy elektromos és hővezető képességért felelős személyekkel) töltött tartályként. A szabad fématomoknak a legkülső elektronokkal vagy valencia elektronokkal azonosnak tekinthető szabad elektronjainak feltételezik, hogy a teljes kristályon egymástól függetlenül mozognak.
A szabad elektron modellt először Hendrik A. Lorentz holland fizikus javasolta, röviddel 1900 után, és 1928-ban a német Arnold Sommerfeld finomította. Sommerfeld bevezette a kvantummechanikai fogalmakat, nevezetesen a Pauli kizárás elvét. Noha a modell kielégítő magyarázatot adott az egyszerű fémek (például nátrium) bizonyos tulajdonságaira (pl. Vezetőképességre és elektronikus fajlagos hőre), mégis vannak komoly hiányosságai. Például nem vette figyelembe a szabad elektronok kölcsönhatását a fémionokkal. A kutatók hamarosan felismerték, hogy szélesebb rendszerre van szükség az összetett fémek és félvezetők viselkedésének magyarázatához. Az 1930-as évek közepére a szabad elektron modellt nagyrészt felváltotta a szilárd anyag sávos elmélete.
