Un matériau supraconducteur est un matériau qui, en dessous d’une certaine température très basse, n’a aucune résistance électrique. Un fil supraconducteur est donc une longueur de fil fabriqué à partir de matériaux supraconducteurs. Alors que la plupart des fils sont fabriqués à partir de métaux flexibles, certains des meilleurs matériaux pour supraconducteurs sont fragiles, ils doivent donc être emballés sous forme de poudre dans un tube pour être utilisés. Le fil supraconducteur est utile car il permet une densité de courant plus élevée que les fils traditionnels. Tout comme les autres supraconducteurs, cependant, le fil supraconducteur nécessite des températures très basses pour fonctionner, et le processus de réfrigération peut être assez coûteux.
Une densité de courant élevée est l’une des considérations majeures dans la conception de circuits et est très importante dans la conception de petites puces intégrées pour les appareils électroniques portables. La densité de courant peut être simplement décrite comme la densité de charge électrique circulant à travers un matériau conducteur. La plupart des types de conducteurs, en raison de la résistance électrique, dégagent beaucoup de chaleur à des densités de courant particulièrement élevées. Le fil supraconducteur, en revanche, n’a pas de résistance électrique, donc la libération de l’excès de chaleur n’est pas un problème. Le fil supraconducteur peut cependant générer des niveaux de densité de courant si élevés qu’ils génèrent un champ magnétique qui peut avoir un effet délétère sur la supraconductivité.
L’un des défis majeurs de la mise en œuvre réussie de fils supraconducteurs est le besoin de températures extrêmement basses. Les matériaux supraconducteurs perdent leur supraconductivité et commencent à avoir une résistance électrique au-dessus d’un certain seuil de température, il est donc essentiel que les matériaux soient maintenus en dessous de cette température. De nombreux types de fils supraconducteurs doivent être conservés à des températures bien inférieures à 30 Kelvin (-406 °F), ce qui nécessite l’utilisation d’hélium liquide ou d’azote liquide. Certains types de supraconducteurs, dans un phénomène connu sous le nom de «supraconductivité à haute température», peuvent fonctionner à des températures aussi élevées que 125 Kelvin (-235 °F). Refroidir de tels matériaux supraconducteurs, bien que toujours pas une tâche simple, est moins coûteux que de gérer les températures extrêmement basses nécessaires à d’autres.
Il est malheureusement assez difficile de transformer de nombreuses formes de supraconducteurs, en particulier les supraconducteurs à haute température, en fil supraconducteur. De nombreux matériaux supraconducteurs à haute température sont assez fragiles, il n’est donc pas plausible de les développer en fils flexibles typiques. Il est souvent nécessaire de remplir un tube d’une poudre du matériau supraconducteur. Dans de nombreux cas, la poudre est enfermée dans une forme de métal, chauffée et comprimée en un fil large et plat. Un tel fil supraconducteur n’a pas la flexibilité du fil traditionnel mais peut néanmoins être très utile.