子薛定谔方程在晶体的週期性势垒中的解即为布洛赫波，如下所示：其中k称为波向量。对于每一个k，薛定谔方程都有多个解，解的数量用"n"表示，也是能带的条数。每条能带都随着k周期性变化，我们用"E"(k)来表示。由于晶体结构的对称性，能带图通常只画第一布里渊区以内的k。布里渊区之外的波向量对应的解和之内的解是对应的。布里渊区中的高对称点记为Γ, Δ, Λ, Σ。几种常见半导体的能带结构图如右图所示。
不同固体的能带结构.固体材料的能带结构由多条能带组成，能带分为导带、价带和