Kvanttimekaniikassa käytettynä termi johtumiskaista viittaa yhdistettyjen orbitaalien alueelle tai kaistalle molekyylin elektroneille. Toisin kuin valenssikaista, johtuskaista sisältää harvoin elektroneja. Virittyneissä tiloissa elektronit siirtyvät johtavuuskaistalle hetkeksi ennen kuin ne vapauttavat energiansa ja putoavat takaisin alemmille elektronikierroksille. Elektronien käyttäytymisen ymmärtäminen tämän kaistan suhteen auttaa ymmärtämään eri aineiden käyttäytymistä. Kvanttimekaniikassa johtumiskaistan käsitettä käsitellään bänditeoriassa.
Atomit on järjestetty keskelle protonien – positiivisesti varautuneiden hiukkasten – ja neutronien – neutraalien hiukkasten avulla. Elektronit – pienet negatiivisesti varautuneet molekyylit – kiertävät keskusjoukkoa, samalla tavalla kuin aurinkokunnan planeetat kiertävät aurinkoa. Kuten planeetat, elektronit ovat asettaneet kiertoradan. Toisin kuin planeetat, elektronit voivat kuitenkin siirtyä eri kiertoradalle, jos ne saavat tarpeeksi energiaa.
Yleensä elektroneja löytyy atomin alemmilta orbitaaleilta. Elektronit täyttävät aina alimman kiertoradan ensin ja siirtyvät seuraavaan vasta, kun ensimmäinen on täytetty. Tätä luonnollista sijoittelua kutsutaan atomin perustilaksi.
Yhden atomin valenssielektronit tai ne, jotka tavallisesti sijaitsevat perustilan orbitaalien uloimmalla kaistalla, voidaan jakaa muiden atomien kanssa. Kovalenttisissa sidoksissa useiden atomien valenssielektronit jakavat kiertoradansa. Valenssielektronien alkuperäiset kiertoradat hämärtyvät yhdessä muodostaen valenssinauhan molekyyliin.
Kun elektronit saavat energiaa tai saavuttavat viritetyn tilan, ne voivat siirtyä johtavuuskaistalla oleville korkeammille kiertoradille. Elektroneilla on oltava riittävästi energiaa hypätäkseen ei-elektronialueen tai kaistaraon yli päästäkseen johtavuuskaistalle. Koska elektronit haluavat viime kädessä olla perustilassa, kun ne ovat johtavuuskaistalla, ne vapauttavat energiaa kevyiden fotonien muodossa ja putoavat takaisin valenssikaista -orbitaaleilleen. Elektronin kokonaisaika johtavuuskaistalla on alle sekunti.
Elektronien kyky päästä johtavuuskaistalle määrittää kohteen sähkönjohtavuuden. Eri aineilla on erilaiset kaistaraot, joten jotkut aineet tarvitsevat vähemmän energiaa elektronien siirtämiseksi orbitaalien välillä. Esimerkiksi johtimilla on pieni kaistarako, joten elektronit eivät vaadi paljon energiaa hypätäkseen tämän vähimmäisraon yli ja päästäkseen johtavuuskaistalle. Siksi johtimet ovat ihanteellisia sähkön johtamiseen. Sitä vastoin eristimillä on erittäin suuri kaistarako, joten ne tarvitsevat huomattavasti enemmän energiaa elektronien hyppäämiseen eivätkä siten johda sähköä hyvin.