电子在导带和价带中的填充发生变化。这时导带和价带会分别有各自处于平衡的电子填充水平，即使它们之间并不是平衡的。这时，载流子浓度不再能被一个单一的费米能级所描述，但可以用分别的准费米能级来描述导带和价带。
PN结中的准费米能级.PN结的能带图和准费米能级如下图中左图所示。当偏压为0时，电子和空穴的准费米能级重合。随着正偏压增加，p型半导体的价带能量越来越低，空穴的准费米能级也被拉低，电子和空穴的准费米能级分离越来越大。