低溫下出現超導現象的現象，其核心原理在于溫度降低導致電子行為的改變。當溫度接近絕對零度，電子的運動速度大幅減緩，價電子在晶格中形成固定的平面運行。此時，原子的核外電子不再像常溫下那樣快速運動，價電子的缺失使得核心開始借用相鄰原子的價電子，形成一個整體的電子共享狀態，即超導態。這種狀態下，物質表現出零電阻和完全抗磁性，從而進入超導階段。

超導材料的廣泛應用包括制作高效磁體，用于電機、粒子加速器、磁懸浮技術等；制作電力電纜，能實現大容量、低損耗的輸電；通信電纜和天線，其性能優于常規材料。此外，超導材料還用于制作無摩擦陀螺儀、軸承，以及利用約瑟夫森效應制作精密測量儀器和電子元件，如計算機邏輯和存儲元件，其運行速度和功耗具有顯著優勢。

歷史上，超導現象最早由卡未林·昂內斯在1911年通過液氮冷卻水銀時發現，當溫度降至4.2K時電阻消失。而邁納斯效應則揭示了超導體對磁場的完全抗性。這些特性使得超導技術在科研和工業領域具有廣闊的應用前景。