Un diodo è un componente elettronico specializzato con due elettrodi chiamati anodo e catodo. La maggior parte dei diodi sono realizzati con materiali semiconduttori come silicio, germanio o selenio. Alcuni diodi sono costituiti da elettrodi metallici in una camera evacuata o riempita con un gas elementare puro a bassa pressione. I diodi possono essere utilizzati come raddrizzatori, limitatori di segnale, regolatori di tensione, interruttori, modulatori di segnale, mixer di segnale, demodulatori di segnale e oscillatori.
La proprietà fondamentale di un diodo è la sua tendenza a condurre la corrente elettrica in una sola direzione. Quando il catodo è caricato negativamente rispetto all'anodo a una tensione maggiore di un certo minimo chiamato breakover in avanti, quindi la corrente scorre attraverso il diodo. Se il catodo è positivo rispetto all'anodo, ha la stessa tensione dell'anodo o è negativo di una quantità inferiore alla tensione di breakover diretta, il diodo non conduce corrente. Questa è una visione semplicistica, ma vale per i diodi che funzionano come raddrizzatori, interruttori e limitatori. La tensione di breakover diretta è di circa sei decimi di volt (0.6 V) per i dispositivi al silicio, 0.3 V per i dispositivi al germanio e 1 V per i dispositivi al selenio.
Nonostante la regola generale di cui sopra, se la tensione del catodo è positiva rispetto alla tensione anodica di una quantità sufficiente, il diodo condurrà corrente. La tensione richiesta per produrre questo fenomeno, noto come tensione da valanga, varia notevolmente a seconda della natura del materiale semiconduttore da cui è fabbricato il dispositivo. La tensione di valanga può variare da pochi volt fino a diverse centinaia di volt.
Quando un segnale analogico passa attraverso un diodo che funziona in corrispondenza o in prossimità del suo punto di breakover diretto, la forma d'onda del segnale è distorta. Questo non linearità consente la modulazione, la demodulazione e il missaggio del segnale. Inoltre, i segnali vengono generati in armonicheo multipli integrali della frequenza di ingresso. Alcuni diodi hanno anche una caratteristica che viene definita in modo impreciso resistenza negativa. I diodi di questo tipo, con l'applicazione di una tensione al livello e alla polarità corretti, generano segnali analogici a radiofrequenze a microonde.
I diodi a semiconduttore possono essere progettati per produrre corrente continua (CC) quando la luce visibile, la trasmissione a infrarossi (IR) o l'energia ultravioletta (UV) li colpisce. Questi diodi sono noti come celle fotovoltaiche e sono la base per sistemi di energia elettrica solare e fotosensori. Ancora un'altra forma di diodo, comunemente usata nelle apparecchiature elettroniche e informatiche, emette luce visibile o energia IR quando la corrente lo attraversa. Un tale dispositivo è il familiare diodo a emissione di luce (LED).