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二極管存在陽極跟陰極兩個端子，電流只能往單一偏向活動。也就是說，電流可能從陽極流向陰極，而不克不及從陰極流朝陽極。對二極管所具有的這種單向特點的利用，平日稱之為「整流」功能,可將交換電改變為脈動直流電，比方：無線電接收器對無線電旌旗燈號的調製，就是經由過程整流來實現的。
因為其順向流暢反向阻斷的特點，二極管可能想成電子版的逆止閥。但是現實上，二極管並不會表示出如此完美的開關性，而是浮現出較為複雜的非線性電子特徵——這是由特定範例的二極管技巧決定的。一般來說，只有在正向超越障壁電壓時，二極管才會任務（此狀況被稱為正向偏置）。
一個正向偏置的二極管兩頭的電壓降變更只與電流有一點關係，並且是溫度的函數。因此這一特點可用於溫度傳感器或參考電壓。
半導體二極管的非線性電流-電壓特點，可能根據抉擇差其余半導體材料跟摻雜差其余雜質從而構成雜質半導體來改變。
特點改變後的二極管在利用上除了用做開關的方法之外，另有很多其他的功能，如：用來調理電壓（齊納二極管），限制高電壓從而保護電路（雪崩二極管），無線電調諧（變容二極管），產生射頻振蕩（地道二極管、耿氏二極管、IMPATT二極管）以及產生光（發光二極管）。
半導體二極管中，有利用P型跟N型兩種半導體接合面的PN結效應，也有利用金屬與半導體接合產生的肖特基效應達到整流感化的範例。如果PN結型的二極管，在P型側就是陽極，N型側則是陰極。