Dioda to urządzenie półprzewodnikowe z dwoma zaciskami, anodą i katodą, które umożliwia przepływ prądu tylko w jednym kierunku. Działa w oparciu o zasadę prostowania, co oznacza, że przewodzi prąd, gdy jest spolaryzowany w kierunku przewodzenia (napięcie dodatnie przyłożone do anody względem katody) i blokuje prąd, gdy jest spolaryzowany zaporowo (napięcie ujemne przyłożone do anody względem katody). Przy polaryzacji do przodu wewnętrzna struktura diody umożliwia przepływ elektronów z katody do anody, tworząc ścieżkę o niskim oporze. I odwrotnie, przy polaryzacji odwrotnej obszar zubożenia rozszerza się, uniemożliwiając znaczny przepływ prądu, z wyjątkiem małego prądu upływowego spowodowanego nośnikami mniejszościowymi. Ta właściwość prostowania sprawia, że diody są niezbędne do konwersji prądu przemiennego na prąd stały, ochrony obwodów przed odwrotną polaryzacją i kontrolowania kierunku prądu w urządzeniach elektronicznych.
Dioda jest urządzeniem półprzewodnikowym, które umożliwia przepływ prądu w jednym kierunku, blokując go w kierunku przeciwnym. Jego działanie opiera się na interakcji pomiędzy materiałami półprzewodnikowymi typu p (nośniki ładunku dodatniego lub „dziury”) i typu n (nośniki ładunku ujemnego lub elektrony). Kiedy do diody przyłożone jest napięcie przewodzenia (dodatnie na anodzie i ujemne na katodzie), zmniejsza to barierę potencjału i umożliwia łatwy przepływ prądu przez diodę. Stan ten nazywany jest tendencją do przodu. W przypadku polaryzacji zaporowej (ujemnej na anodzie i dodatniej na katodzie) bariera potencjału wzrasta, uniemożliwiając znaczny przepływ prądu, z wyjątkiem małego prądu upływowego. Ta podstawowa zasada prostowania ma fundamentalne znaczenie dla działania diod w różnych obwodach elektronicznych.
Diody blokują przepływ prądu w odwrotnym kierunku, głównie z powodu utworzenia obszaru zubożenia w ich strukturze półprzewodnikowej. W przypadku polaryzacji w kierunku przewodzenia przyłożone napięcie umożliwia diodzie przewodzenie prądu poprzez zmniejszenie bariery potencjału pomiędzy jej obszarami typu p i typu n. Umożliwia to przepływ nośników ładunku (elektronów i dziur) przez złącze i diodę. Jednakże przy polaryzacji odwrotnej przyłożone napięcie zwiększa barierę potencjału, poszerzając obszar zubożenia i uniemożliwiając większości nośnych przejście przez złącze. Tylko niewielki prąd upływowy, wynikający z obecności nośników mniejszościowych, przepływa przez diodę przy polaryzacji zaporowej, co jest zazwyczaj nieistotne w porównaniu z przewodzeniem polaryzacji w kierunku przewodzenia.
Główną funkcją diody jest kontrolowanie kierunku przepływu prądu elektrycznego w obwodzie. Osiąga to poprzez umożliwienie przepływu prądu przez niego w jednym kierunku (przesunięcie w przód), jednocześnie blokując przepływ prądu w przeciwnym kierunku (przesunięcie w tył). Ta właściwość prostowania jest kluczowa dla konwersji prądu przemiennego (AC) na prąd stały (prąd stały), ponieważ diody umożliwiają przepływ prądu tylko podczas dodatniego półcyklu przebiegu prądu przemiennego. Diody stosowane są również do zabezpieczeń przed odwrotną polaryzacją, regulacji napięcia, demodulacji sygnału oraz jako przełączniki w obwodach elektronicznych, gdzie konieczne jest sterowanie kierunkiem prądu.
Tak, dioda może przekształcić prąd przemienny (prąd przemienny) w prąd stały (prąd stały) w procesie zwanym prostowaniem. Gdy do diody przyłożone jest napięcie prądu przemiennego, umożliwia to przepływ prądu podczas dodatniego półcyklu przebiegu prądu przemiennego, gdy jest on spolaryzowany w kierunku przewodzenia. Podczas ujemnego półcyklu dioda blokuje przepływ prądu w kierunku zaporowym. Powoduje to pulsujący przebieg prądu stałego, znany jako prostowanie półfali. Aby uzyskać płynniejszą moc wyjściową prądu stałego, można zastosować prostownik mostkowy lub obwód prostownika pełnookresowego, który składa się z wielu diod skonfigurowanych do prostowania obu połówek przebiegu prądu przemiennego, przekształcając w ten sposób prąd przemienny na bardziej stabilne napięcie prądu stałego, odpowiednie do zasilania urządzeń elektronicznych.