Los semiconductores no siguen estrictamente la ley de Ohm porque su resistencia no es constante y cambia con el voltaje, la corriente, la temperatura y otros factores. La ley de Ohm establece que la corriente que circula por un conductor entre dos puntos es directamente proporcional al voltaje a través de los dos puntos, siempre que la temperatura permanezca constante. En los semiconductores, esta relación lineal no siempre es cierta debido a la conductividad variable del material.
Un semiconductor no sigue la ley de Ohm en todas las condiciones. Mientras que en campos eléctricos muy bajos, algunos semiconductores pueden exhibir un comportamiento aproximadamente óhmico, lo que significa que la relación entre corriente y voltaje es casi lineal. Sin embargo, a medida que aumenta el campo eléctrico, la relación se vuelve no lineal debido al complejo comportamiento de los portadores de carga en el material semiconductor.
Los semiconductores pueden obedecer la ley de Ohm en campos eléctricos bajos donde la relación entre corriente y voltaje es casi lineal. En este régimen, el semiconductor se comporta como una resistencia con resistencia relativamente constante. Sin embargo, esto sólo es cierto en una gama limitada de condiciones. A medida que aumenta el campo eléctrico, la conductividad del semiconductor cambia y la relación lineal se rompe.
Un diodo semiconductor no obedece la ley de Ohm porque su relación corriente-voltaje no es lineal. Los diodos permiten que la corriente fluya fácilmente en una dirección (sesgo directo) y la bloquean en la dirección opuesta (sesgo inverso). Este comportamiento da como resultado un aumento exponencial de la corriente al aumentar la tensión directa, lo que se desvía de la relación lineal descrita por la ley de Ohm.
Los conductores suelen obedecer la ley de Ohm dentro de ciertos límites, siempre que la temperatura y otras condiciones físicas permanezcan constantes. En los conductores, la resistencia suele ser constante, lo que genera una relación lineal entre corriente y voltaje. Sin embargo, a corrientes o tensiones extremadamente altas, o a temperaturas variables, incluso los conductores pueden desviarse de la ley de Ohm.