La plupart des substances solides sont des isolants, et en termes de théorie des bandes pour les solides, cela implique qu’il y a une grande bande interdite entre les énergies des électrons de valence et l’énergie à laquelle les électrons peuvent se déplacer librement à travers le matériau (la bande de conduction).
Le verre est un matériau isolant qui peut être transparent à la lumière visible pour des raisons étroitement corrélées à sa nature d’isolant électrique. Les photons de la lumière visible n’ont pas assez d’énergie quantique pour franchir la bande interdite et faire monter les électrons à un niveau d’énergie disponible dans la bande de conduction. Les propriétés visibles du verre peuvent également donner un aperçu des effets du « dopage » sur les propriétés des solides. Un très faible pourcentage d’atomes d’impureté dans le verre peut lui donner de la couleur en fournissant des niveaux d’énergie disponibles spécifiques qui absorbent certaines couleurs de la lumière visible. Le minéral rubis (corindon) est de l’oxyde d’aluminium avec une petite quantité (environ 0,05%) de chrome qui lui donne sa couleur rose ou rouge caractéristique en absorbant la lumière verte et bleue.
Si le dopage des isolants peut modifier considérablement leurs propriétés optiques, il ne suffit pas à surmonter la grande bande interdite pour en faire de bons conducteurs d’électricité. En revanche, le dopage des semi-conducteurs a un effet beaucoup plus spectaculaire sur leur conductivité électrique et constitue la base de l’électronique à l’état solide.