Metallisidokset ovat kemiallisia sidoksia, jotka pitävät atomit yhdessä metalleissa. Ne eroavat kovalenttisista ja ionisidoksista, koska metallisidoksessa olevat elektronit ovat delokalisoituneet, toisin sanoen ne eivät jakaudu vain kahden atomin kesken. Sen sijaan metallisidoksissa olevat elektronit kelluvat vapaasti metalliytimien hilalla. Tämän tyyppinen liimaus antaa metalleille monia ainutlaatuisia materiaaliominaisuuksia, kuten erinomaisen lämmön- ja sähkönjohtavuuden, korkeat sulamispisteet ja muokattavuuden.
Useimmissa metalleissa atomit on pakattu tiiviisti yhteen niin, että jokainen atomi koskettaa useita muita atomeja muodostaen hilan. Kunkin atomin elektronit ovat jaettuja ympäröivien atomien kiertoradilla. Tämä mahdollistaa elektronien kulkeutumisen ristikon läpi pois pääatomeistaan, jotka sitten hyväksyvät uusia elektroneja.
Hilarakenteen metalliatomit ovat aina täydellisiä atomeja, eivät ioneja. Vaikka niiden positiivisesti varautuneet ytimet houkuttelevat elektroneja, niistä ei koskaan tule teknisesti ioneja, koska ne eivät menetä elektroneja. Jokaiselle elektronille, joka vetää puoleensa eri atomista rakenteessa, uusi elektroni ottaa paikkansa alkuperäisellä kiertoradalla.
Metallisidosten lujuus voi vaihdella metallityypistä ja sen hilarakenteen rakenteesta riippuen. Tiiviisti pakatut atomit luovat vahvempia metallisidoksia kuin vähemmän läheisesti pakatut atomit. Metallit, joilla on suurempi määrä elektroneja, ovat myös vahvempia kuin ne, joilla on harvemmin asuttu elektroni. Mitä vahvempi metallisidos on, sitä korkeampi on metallin sulamispiste.
Metallinen sidos antaa myös metalleille erinomaisen johtavuuden. Tämä johtuu siitä, että delokalisoidut elektronit voivat liikkua vapaasti metalliristikon läpi ja kuljettaa nopeasti energiaa lämmön tai sähkön muodossa. Joillakin metalleilla on elektronikokoonpanot, jotka tekevät niistä erityisen hyviä johtimia – niiden elektronit siirtyvät helposti atomista toiseen. Kupari on yksi parhaista johtimista, ja sitä käytetään usein johdotuksissa ja muissa sähkökäytössä alhaisen hinnan vuoksi.
Ehkä yksi suurimmista eduista, joita metallilla on materiaalitieteessä, on niiden kyky muovata muotoiksi tai ohuiksi lankoiksi. Metallin taipuisuus johtuu metalliliitoksesta. Kun voimaa kohdistetaan, metalli voi muodonmuuttua murtumatta, koska delokalisoidut elektronit siirtyvät muihin atomeihin, jolloin atomit voivat rullata toistensa ohi ilman voimakasta vastenmielisyyttä. Esimerkiksi on hyödyllistä kuvitella, että sementtipala lasketaan kumipallojen kuoppaan – pallot eivät rikkoudu, ne yksinkertaisesti järjestäytyvät uudelleen. Metallinen liimaus mahdollistaa metallin kiinteän aineen järjestäytymisen analogisella tavalla.