חומרים מוליכים הם מחלקה של חומרים מיוחדים שההתנגדות החשמלית שלהם נעלמת לחלוטין ואשר מפגינים דיאמגנטיות מושלמת (אפקט מייסנר) כאשר הטמפרטורה יורדת מתחת לערך קריטי מסוים. במילים אחרות, כאשר החומר מגיע מתחת לטמפרטורה הקריטית שלו (Tc), הוא יכול להשיג העברת זרם אפס-ללא אובדן אנרגיה. תופעה זו לא רק מאפשרת לזרם להסתובב באינסוף בחוט ללא דעיכה, אלא גם מאפשרת לחומר להדוף שדות מגנטיים חיצוניים, התלות מעל מגנט ויוצר אפקט נעילה קוונטית.
ניתן לסווג חומרים מוליכי-על למוליכי-על רגילים-בטמפרטורה נמוכה ומוליכי-על בטמפרטורה-גבוהה בהתבסס על הטמפרטורה הקריטית והמנגנון הפיזי שלהם. מוליכים קונבנציונליים הם בדרך כלל מתכות או סגסוגות מתכת, כגון עופרת (Pb) ודיל ניוביום (Nb3Sn), עם טמפרטורות קריטיות נמוכות, לרוב מתחת ל-20K, הדורשות קירור הליום נוזלי. מוליכים בטמפרטורה-גבוהה הם בעיקר תרכובות על בסיס תחמוצות נחושת או-ברזל, כגון YBCO ו-BSCCO, עם טמפרטורות קריטיות המגיעות לטווח טמפרטורת החנקן הנוזלי (בסביבות 77K), מה שמאפשר קירור ויישומים חסכוניים יותר.
לחומרים מוליכים-על יש יישומים נרחבים במדע ובטכנולוגיה מודרניים, כולל העברת כוח-ביעילות גבוהה, רכבות ריחוף חזקות של שדה מגנטי, הדמיית תהודה מגנטית (MRI), מחשוב קוונטי ומאיצי חלקיקים. בשל ההתנגדות האפסית והתכונות הדיאמגנטיות שלהם, חומרים מוליכים-על יכולים להפחית משמעותית את צריכת האנרגיה, לשפר את ביצועי הציוד ולהניע את הפיתוח של טכנולוגיות-בדיוק גבוה.
