PN結加正向電壓
當PN結外加正向電壓時，外電場將多數載流子推向空間電荷區，使其變窄，削弱了內電場，破壞了原來的平衡，使擴散運動加劇，PN結導通。PN結的壓降只有零點幾付，所以在其回路里應串聯一個電阻。
PN結加反向電壓
當PN結加反向電壓時，外電場使空間電荷區變寬，加強了內電場，阻止了擴散運動的進行，而加劇了漂移運動的進行，形成反向電流。但其電流很小，可忽略不計。這是PN結處於截止狀態。
PN結的電流方程
其中Ut=26mV，Is為反向飽和電流。
反向擊穿又分為齊納擊穿和雪崩擊穿：在高摻雜的情況下，因耗盡層的寬度很窄，不大的反向電壓就可以在耗盡層形成很強的電場，而直接破壞共價鍵使得電流急劇增大，稱為齊納擊穿。當反向電壓增加到較大的數值時，就會產生雪崩擊穿。
PN結的電容效應
結電容等於勢壘電容與擴散電容之和。勢壘電容是因為空間電容在外加電壓增大而減小，與電容器充放電過程相似而存在。勢壘電容和擴散電容都很小，pF級別，在高頻信號作用下不能忽略。