يبحث العلماء في مواد فائقة التوصيل تستطيع تمرير التيار الكهربائي بمقاومة تكاد تنعدم عندما تُبرَّد إلى درجات حرارة محددة. ويتيح ذلك نقل الكهرباء بخسائر قليلة جدًا وتوليد مجالات مغناطيسية شديدة القوة، لكن الحاجة إلى أنظمة تبريد معقدة ومكلفة ما تزال تحد من استخدامها الواسع في شبكات الطاقة والتطبيقات اليومية.

التيار الفائق تيار كهربائي يمر في مادة فائقة التوصيل دون أي مقاومة أو تبديد للطاقة، وينشأ عن تكوّن زوجات إلكترونية مترافقة (زوجيات كوبر) تتحرك كمجموعة متماسكة وفق ميكانيكا الكم، ما يتيح مرور تيارات مستمرة أو متغيرة في موصل فائق دون فقد طاقة ويستخدم في مغناطيسات فائقة التوصيل وحلقات جهد ومقاييس حساسة.

التوصيل الفائق ظاهرة فيزيائية تجعل بعض المواد تنقل الكهرباء دون مقاومة عند تبريدها إلى درجات شديدة الانخفاض. تظهر هذه الظاهرة في فلزات وسبائك ومواد خزفية معينة، وتقوم على تكوّن أزواج من الإلكترونات تتحرك داخل المادة من غير أن تتشتت بفعل الشوائب. يستخدم التوصيل الفائق في المغانط القوية ومعجلات الجسيمات، ويُبحث في توظيفه لنقل الكهرباء بكفاءة عالية وتشغيل دوائر سريعة قليلة الحرارة، لكن صعوبة تصنيع بعض مواده ما تزال تحد من انتشاره الواسع.

المقاومية الكهربائية خاصية مكثفة للمادة تقيس مدى مقاومتها لمرور التيار الكهربائي وتُعبَّر بالرمز ρ ووحدتها أوم⋅م؛ مقاومية منخفضة تعني سهولة التوصيل. الموصلية الكهربائية مقلوب المقاومية وتُرمَز عادة σ ووحدتها سيمنز/متر، وتصف قدرة المادة على توصيل التيار، بينما المقاومة والمواصلة خواص شمولية ترتبط بمقاومية أو موصلية مكعب قياسي من المادة.

المغناطيس فائق التوصيل مغناطيس كهربائي تصنع ملفاته من مواد فائقة التوصيل تبرد إلى درجات شديدة الانخفاض. يسمح ذلك بمرور تيارات كبيرة من دون مقاومة تقريباً، فينتج مجالات مغناطيسية قوية تستخدم في التصوير بالرنين المغناطيسي والمسرعات والمفاعلات التجريبية والقطارات المغناطيسية. وتكمن أهميته في أنه يربط بين فيزياء الكم والتطبيقات الطبية والصناعية والعلمية الكبرى.