从微观角度讲，大气电导率正比于大气离子浓度和离子迁移率的乘积，通常可写为
、
式中，λ为大气电导率，λ ，λ-分别为正负极性电导率并表示一种符号离子形成的电导率，λ ，λ-统称为极性电导率；B ,B-分别为正负离子迁移率，n （B ）或n-（B-）分别为迁移率在B 与B dB 或B- dB-之间的离子浓度。
从宏观角度来说，根据欧姆定律，地面电势梯度PG、垂直电流密度Jz和大气总电导率
在更高的高度上，由于电离度增加，地磁场影响作用加重，大气电导率呈现出各向异性，为张量。根据电磁场麦克斯韦方程组可推导得出广义的欧姆定律，其中总电导率包括平行电导率、佩德森电导率和霍耳电导率。
