Polovodiče sú látky, ktoré sa za nízkych teplôt stávajú izolantami. Ich typickým znakom je, že so zvyšujúcou sa teplotou, znižuje sa ich merný elektrický odpor. Termistor je súčiastka skladajúca sa z polovodiča dvoch elektrických prívodov, slúži na meranie teploty cez odpor termistora.
Zrušením niektorých väzieb v kryštále vznikajú dva typy voľných častíc s nábojom a to voľné elektróny a diery. Hovoríme teda o vzniku, čiže generácii párov voľných elektrón-diera. Diera má kladný náboj, je to vlastne miesto odkiaľ bol odobratý valénčný elektrón, a svoj náboj má vďaka prebytku protónov v danom atóme. Zánik párov voľný elektrón-diera sa volá rekombinácia. Pohyb elektrónov a dier je chaosný, pokiaľ nie je polovodič zapojený do el. obvodu, vtedy nastáva usmernený pohyb, pričom výsledný el. prúd sa rovná súčtu elektrónového a dierového prúdu
Táto vodivosť sa nazýva vlastná, pretože je umožnená vlastnými elektrónmi, látky s touto vlastnosťou sa nazývajú vlastné polovodiče (majú rovnaký počet dier a voľnych elektrónov).
Nevlastná vodivosť (vzniká vďaka prímesiam) - Polovodiče s elektrónovou vodivosťou (typu N) majú viac voľných elektrónov ako dier, vznikajú napr. v kryštále kremíka, ktorý ma štyri valenčné elektróny, sa nahrádzajú kremíky fosforom, ktorý má 5 valenčných elektrónov, tým vzniká prebytok elektrónov. Atómy, ktoré vyvolávajú vodivosť typu N, sa volajú donory.
Polovodič s dierovou vodivosťou (typu P), prevláda počet dier. Atómy kremíka sú nahrádzané napr. indiom, ktorý má iba 3 valenčné elektróny. Atómy, ktoré vyvolávajú vodivosť typu P, sa volajú akceptory.
Rozhranie dvoch polovodičouv typu PN sa vyznačuje tým, že prepúšťa el. prúd len jedným smerom. Vzniká tu difúzia elektrónov z polovodiča N do polovodiča P, čím vzniká pri rozhraní na jednej strane kladný (v časti N) a na druhej strane záporný náboj (v časti P). Toto rozloženie náboja sa volá elektrická dvojvrstva. Táto vrstva kladie veľký odpor pre prechod častíc, čím vzniká pri prechádzaní el. prúdu veľký odpor. V prípade, že kladnú svorku zapojíme na P a zápornú na N, polovodičom prechádzá prúd, je zapojený v priepustnom smere a prechádza ním priepustný prúd. V opačnom prípade prúd vyvolá pohyb častíc v polovodičoch smerom od rozhrania a neprechádza ním žiadny prúd, je zapojený v závernom smere a prechádza ním záverný prúd. V prípade, že vonkajšie napätie prekročí istú hranicu, vzniká v polovodiči lavínovité tvorenie voľných častíc, zníženie odporu s veľké zväčšenie el. prúdu (môžeme hovoriť o poškodení prechodu PN). Závislosť odporu od prúdu nazývame diódový jav a polovodič typu PN polovodičovou diódou.