Ledningsevnen i lederetningen er ikke-lineær, det vil si at den ikke er ohmsk, eller også at spenning og strøm ikke er proporsjonale med hverandre. Dioder kan lages som elektronrør, men idag er det vanligst at dioden er bygd opp av halvledermateriale. De vanligste halvledermateriale for dioder er selen (gått omtrent helt ut av bruk), germanium og silisium, der silisium er det materialet som brukes mest idag. En halvlederdiode består av to halvledere i ett krystall, som er dopet forskjellig, en såkalt P-N-overgang. Se Transistor for nærmere forklaring.