有机半导体在许多方面不同于无机。包括光学，电子，化学和结构特性。为了设计和模拟有机半导体，需要吸光质或光致发光谱这些光学性质的特点。可以透过紫外-可见光吸收值的分光光度计和光致发光谱分光光度计来以光学描述这一类物质的特性。半导体膜的外观和形态可以用原子力显微镜（AFM）和扫描电子显微镜（SEM）来研究。像是游离能这样的电子特性可以用紫外光电子能谱学 （UPS）来探测电子建结的结构的特色。有机半导体的代电运输特性可以用很多技术来检验，例如飞行时间（TOF）和空间电荷限制的技术用来描述一种有机膜的传导性能