某些材料在极低的温度下，其电阻会完全消失，电流可以在其间无损耗的流动，同时体系呈现出完全抗磁的特性，这种现象称为超导电性。1956年，L.N.库珀从理论上证明库珀对的存在。其能量低于费米能，要破坏库珀对需要消耗一定的能量。库珀对形成的经典图像可以简单理解为：金属中的外层价电子处在带正电性的原子实所组成的晶格环境中，带负电的电子会吸引原子实向其靠拢，由此在电子周围形成正电势密集的区域，从而吸引第二个电子，即电子通过虚声子交换，使得电子间产生有效的吸引相互作用，导致电子配对形成库珀对。在低温超导体中，电子并不是单个地独自运动，而是以弱耦合形式形成库珀对，正是库珀对的形成导致费米球态的失稳，库珀对相位相干，体系进入超导态。

1957年，J.巴丁、L.N.库珀和J.R.施里弗建立了完整的超导微观理论（BCS理论），并于1972年获得诺贝尔物理学奖。BCS理论是以电子-声子相互作用及库珀对为基础解释超导电性的量子多体理论，它能很好地解释金属元素及金属间化合物的超导电性。此外，³He体系的超流性也可以用库珀对理论加以描述。对于常规超导体而言，配对相互作用较弱，为毫电子伏量级，一方面库珀对的空间尺度约为几千个晶格长度；另一方面，热涨落很容易将库珀对破坏，只有在低温下，体系中才能存在宏观数目的库珀对。

电子配对形成库珀对的理论是相当普遍的，并不限于电子-声子相互作用。在凝聚态体系中，有理论指出电子-激子相互作用或电子-等离激元之间的相互作用可以形成库珀对。在原子核体系中，核子-核子的相互作用也会导致核子形成库珀对。在量子色动力学的研究领域，也可能形成夸克的库珀对，体系进入色超导态。