อะตอมเป็นหน่วยย่อยของสสาร ประกอบไปด้วย 1. นิวเคลียสหรือแกนกลางที่มีนิวตรอน ซึ่งไม่มีประจุ และโปรตอนที่มีประจุเป็นบวก 2. อิเล็กตรอนที่มีประจุเป็นลบซึ่งเคลื่อนที่อยู่รอบนิวเคลียส จำนวนอนุภาคต่าง ๆ ที่มีอยู่ในอะตอม เป็นสิ่งที่ทำให้ธาตุเป็นธาตุ ทำให้ธาตุแต่ละชนิดมีคุณสมบัติแตกต่างกัน และมีประจุต่างกันด้วย อะตอมของธาตุบางชนิดมีอิเล็กตรอนที่อยู่ในชั้นนอกสุด (Valance) โคจรอยู่อย่างหลวม ๆ และหลุดออกได้โดยง่าย โดยอิเล็กตรอนที่หลุดออกอาจจะลอยไปโคจรอยู่รอบนิวเคลียสของอนุภาคข้างเคียงก็ได้ และการหลุดและย้ายอิเล็กตรอนจากอะตอมหนึ่งไปสู่อีกอะตอมหนึ่งนี่เองที่ทำให้เกิดการไหลของกระแสไฟฟ้า

อะตอมที่ปล่อยให้อิเล็กตรอนหลุดออกไปได้ง่าย และรับอิเล็กตรอนจากอะตอมอื่นเข้ามาโคจรรอบนิวเคลียสได้ง่าย มักเป็นอะตอมของโลหะ และนั่นทำให้โลหะส่วนใหญ่เป็นตัวนำไฟฟ้า (Conductor) ส่วนอะตอมที่ไม่มีอิเล็กตรอนเหลือที่จะส่งต่อไปโคจรรอบอะตอมอื่นได้ มักเป็นอะตอมของธาตุหรือวัตถุที่มีความเสถียรระดับหนึ่ง มีการจับคู่กันของอะตอมและโมเลกุลเหนียวแน่นมาก ซึ่งทำให้วัตถุนั้นไม่สามารถนำกระแสไฟฟ้าได้ หรือเรียกว่าเป็นฉนวนไฟฟ้า ได้แก่ แก้ว ยาง พลาสติก และการรู้จักวัตถุสองรูปแบบนี้ทำให้เราได้มาซึ่งสายไฟฟ้า

สายไฟฟ้ามีโลหะอยู่ภายในเพื่อให้สามารถนำไฟฟ้าจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งได้ และมีฉนวนซึ่งทำจากยางหรือพลาสติกห่อหุ้มเพื่อให้อิเล็กตรอนไม่หลุดออกไปภายนอก รวมถึงไม่เป็นอันตรายต่อคนเราหากต้องสัมผัสกับสายไฟฟ้าเหล่านี้

หากเราพิจารณาเพียงแค่วงจรไฟฟ้า จากแหล่งกำเนิดไฟผ่านสายไฟฟ้า ไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้า ในการทำให้วงจรไฟฟ้าครบวงจรได้จะต้องมีสายไฟสองสาย สายหนึ่งนำกระแสไฟฟ้าเข้า และอีกสายนำกระแสไฟฟ้าออกจากอุปกรณ์ไฟฟ้า เพื่อต่อเข้ากับแหล่งไฟฟ้าอีกครั้ง สายไฟฟ้าปกติจึงมาเป็นคู่อยู่เสมอ และหากสังเกตที่เต้าเสียบตัวผู้และตัวเมีย พวกมันต่างก็มีสองก้านและสองรู ตามลำดับ อย่างไรก็ดี เต้าเสียบบางชนิดมี 3 ก้าน และ 3 รู โดยรูที่สามมีไว้เพื่อต่อเข้ากับสายดิน (Grounding หรือ  Electrical Grounding) และถ้าเรามองก้านที่สามที่เพิ่มขึ้นมาของเต้าเสียบตัวผู้ มันอาจจะเป็นเพียงแท่งกลวงๆ

สายดินเริ่มต้นจากความต้องการที่จะทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้ามีความปลอดภัยต่อผู้ใช้ ในแง่การป้องกันกระแสไฟฟ้ารั่วไหล อุปกรณ์ไฟฟ้าส่วนใหญ่มักมีโลหะเป็นส่วนประกอบ เพื่อความแข็งแรง เป็นต้น ดังนั้น หากอุปกรณ์ทั้งหลายจะเป็นโลหะซึ่งมีความสามารถในการนำไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าซึ่งควรจะอยู่และถูกใช้ในอุปกรณ์นั้นอย่างเดียว ก็ไม่ควรจะรั่วไหลออกมาจากวงจรไฟฟ้า แต่มันกลับเป็นเรื่องง่ายที่จะเกิดอุบัติเหตุ และทำให้โครงสร้างโลหะของอุปกรณ์ไฟฟ้าอย่างตู้เย็นหรือแม้แต่โทรทัศน์ได้รับกระแสไฟฟ้าไปด้วย และเมื่อเราสัมผัสมันก็จะได้รับกระแสไฟฟ้า หรือถูกไฟดูด แต่การติดตั้งสายดิน เรียกว่า ​Grounding หรือ ​Earthing เป็นการเบี่ยงเบนเส้นทางของกระแสไฟฟ้าลงไปสู่พื้นดินก่อนที่เราจะได้รับอันตราย

อุปกรณ์ไฟฟ้าทุกวันนี้ซึ่งใช้กระแสไฟฟ้าแบบกระแสสลับมักจะมีแรงดันไฟฟ้าสูง รวมถึงเครื่องใช้ไฟฟ้าบางประเภท เช่น คอมพิวเตอร์ อุปกรณ์สื่อสาร อาจทำงานได้ไม่สมบูรณ์หรือชำรุดได้ง่าย ยกตัวอย่างเช่น กระแสไฟฟ้าที่รั่วไหลออกมาจากวงจรอาจทำให้เกิดคลื่นไฟฟ้ารบกวนการทำงานของจอภาพ ลำโพง และการประมวลผล จึงมีการติดตั้งสายดินมาตั้งแต่ต้นในทุกชิ้นอุปกรณ์ ดังนั้น สายดินนอกจากจะทำให้ผู้ใช้ปลอดภัยจากกระแสไฟฟ้าซึ่งรั่วไหลออกมาจากวงจรแล้ว ยังช่วยให้อุปกรณ์สามารถทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพด้วย