Suprajohteen toiminnan ymmärtämiseksi voi olla hyödyllistä tarkastella ensin tavallisen johtimen toimintaa. Tietyt materiaalit, kuten vesi ja metalli, antavat elektronien virrata niiden läpi melko helposti, kuten vesi puutarhaletkun läpi. Muut materiaalit, kuten puu ja muovi, eivät päästä elektroneja virtaamaan läpi, joten niitä pidetään johtamattomina. Jos yrittäisit ohjata sähköä niiden läpi, se olisi kuin yrittäisi ajaa vettä tiilen läpi.
Jopa johtavina pidetyissä materiaaleissa voi olla suuria eroja siinä, kuinka paljon sähköä voi todellisuudessa kulkea läpi. Sähköisesti tätä kutsutaan vastukseksi. Lähes kaikissa normaaleissa sähkönjohtimissa on jokin vastus, koska niillä on omia atomeja, jotka estävät tai absorboivat elektroneja kulkiessaan langan, veden tai muun materiaalin läpi. Pieni vastus voi olla hyödyllistä pitää sähkövirta hallinnassa, mutta se voi myös olla tehotonta ja tuhlausta.
Suprajohde ottaa vastuksen idean ja kääntää sen päälaelleen. Suprajohde koostuu yleensä synteettisistä materiaaleista tai metalleista, kuten lyijystä tai niobiumtitaanista, joilla on jo alhainen atomimäärä. Kun nämä materiaalit jäätyvät lähes absoluuttiseen nollaan, ne atomit jauhavat lähes pysähtyneiksi. Ilman kaikkea tätä atomiaktiivisuutta sähkö voi virrata materiaalin läpi käytännössä ilman vastusta. Käytännössä suprajohteella varustettu tietokoneprosessori tai sähköjunarata kuluttaisi hyvin vähän sähköä tehtäviensä suorittamiseen.
Ilmeisin suprajohteen ongelma on lämpötila. On olemassa muutamia käytännöllisiä tapoja superjäähdyttää suuria suprajohtavaa materiaalia vaadittuun siirtymäkohtaan. Kun suprajohde alkaa lämmetä, alkuperäinen atomienergia palautuu ja materiaali luo taas vastuksen. Temppu käytännöllisen suprajohteen luomiseksi on löytää materiaali, joka muuttuu suprajohtavaksi huoneenlämpötilassa. Toistaiseksi tutkijat eivät ole löytäneet metallia tai komposiittimateriaalia, joka menettäisi kaiken sähkövastuksensa korkeissa lämpötiloissa.
Havainnollistaaksesi tätä ongelmaa, kuvittele tavallinen kuparilanka vesijoena. Ryhmä elektroneja on veneessä yrittäessään saapua määränpäähänsä ylävirtaan. Alavirtaan virtaavan veden voima luo vastuksen, mikä saa veneen työskennellä entistä kovemmin päästäkseen läpi koko joen. Kun vene saavuttaa määränpäänsä, monet elektronimatkustajista ovat liian heikkoja jatkamaan. Näin tapahtuu tavalliselle johtimelle – luonnollinen vastus aiheuttaa tehon menetyksen.
Kuvittele nyt, jos joki olisi täysin jäässä ja elektronit olisivat kelkassa. Koska alavirtaan ei virtaisi vettä, ei olisi vastusta. Kelkka yksinkertaisesti kulkisi jään yli ja sijoittaisi lähes kaikki elektronimatkustajat turvallisesti ylävirtaan. Elektronit eivät muuttuneet, mutta lämpötila muutti jokea, jotta se ei vastustanut. Suprajohdetutkimuksen perimmäinen tavoite on löytää tapa jäädyttää joki normaalilämpötilaan.