个导体与夹在它们中间的薄绝缘体所组成。根据经典电磁学的定律，电流无法通过绝缘体。然而，根据量子力学的定律，电子可以从任意一个导体通过绝缘体移动到另一个导体，这动作的概率大于零。假设施加偏压，则会有电流从一个导体流动到另一个导体，而且，电流与偏压遵守线性欧姆定律。这意味着隧道结的功能就如同电阻一般，而且电阻的电阻率不会随时间而改变，电阻率与绝缘体厚度呈指数函数关系。通常，厚度大约为几个奈米。假设两个导体被改为超导体，则称此隧道结为约瑟夫森结。库柏对载着超导电流借着量子穿隧效应流过绝缘体，这效应称为约瑟夫森