二极管的电流为什么只是一个方向流通的呢?原理其实不复杂。
未加电场（电压）时在二极管上的情况，p型载流子和n型载流子随机地存在于晶体中。若在n型端施加正电压，内部的载流子，即电子被拉到正电压方，从而使接合面的载流子浓度显著地减少，电阻便增加了，电阻增加，电流也就难以流通了。如电阻很大，则几乎无电流流通。相反，在n端施加负电压，在p端施加正电压，因此内部的载流子通过接合面，变得易于流通。换句话说电阻变得很小。这称为正向连接，也是电流流通的方向。
pn结二极管正向导通，是从p型指向n型的方向。
二极管的特性二极管有很多种，特性也各种各样，但基本特性是v-i(伏-安)特性。对于硅二极管，在施加正向电压时，若达到0.6伏以上，则电流可快速的流通；而在反方向施加电压时，几乎没有电流流通。
二极管的应用二极管的最基本特性是只有一个方向通过电流，最合适的应用便是作单向开关。其实，半导体器件（包括二极管）也是一种开关，有半导体内部没有机械触点，故用它作成的开关称为无触点开关。电源电压如有0.6伏以上，由于是正向连接，因此电流流到负载r上，开关为接通状态。是反向连接，没有电流流到负载r上，因此开关变成断开。
在交流电路中的应用二极管开关动作的典型应用电路是整流电路。交流是正负变化的，只有当电压变为正向半波时，电流才能流到负载上。这样的整流电路称为半波整流电路。若使用4个二极管，则在电路中，输入交流电压的正波形和负波形势，电流都以统一方向流到负载上。这样的电路称为全波整流电路。用2个二极管也能构成全波整流电路，但必须使用带中心抽头的变压器。
如何形成完全的电流请注意，流到负载电阻上的电流不是完全的直流，它是脉冲直流。为了形成像干电池那样的完全直流，还要附加称为“平滑电路”的滤波电路。最简单和最常用的滤波器件，是电解电容器。关于电容器的工作原理，请查阅相关资料。
电容器是一种可充放电的元件。若没有电容器c时，则电源正半周期的电流结束后，负半周期便没有电流流到负载电阻r上；但当有c时，因为正半周充入其中的电量在负半周放出，故负半周期间仍有放电电流在r上流通。c越大放电越慢，因此负载的电流曲线越趋近于直线。换言之，可形成更完全的直流。当然，如果没有负载r，c就不会放电，因c在充电后会保持电源峰值，故可得到极完全的直流电压。
