Halfgeleiders volgen niet strikt de wet van Ohm omdat hun weerstand niet constant is en verandert met spanning, stroom, temperatuur en andere factoren. De wet van Ohm stelt dat de stroom door een geleider tussen twee punten recht evenredig is met de spanning over de twee punten, op voorwaarde dat de temperatuur constant blijft. Bij halfgeleiders geldt dit lineaire verband niet altijd vanwege de variabele geleidbaarheid van het materiaal.
Een halfgeleider volgt niet onder alle omstandigheden de wet van Ohm. Bij zeer lage elektrische velden kunnen sommige halfgeleiders ongeveer ohms gedrag vertonen, wat betekent dat de stroom- en spanningsrelatie vrijwel lineair is. Naarmate het elektrische veld toeneemt, wordt de relatie echter niet-lineair vanwege het complexe gedrag van ladingsdragers in het halfgeleidermateriaal.
Halfgeleiders kunnen de wet van Ohm gehoorzamen bij lage elektrische velden waar de relatie tussen stroom en spanning bijna lineair is. In dit regime gedraagt de halfgeleider zich als een weerstand met een relatief constante weerstand. Dit geldt echter alleen voor een beperkt aantal omstandigheden. Naarmate het elektrische veld toeneemt, verandert de geleidbaarheid van de halfgeleider en wordt de lineaire relatie verbroken.
Een halfgeleiderdiode voldoet niet aan de wet van Ohm omdat de stroom-spanningsrelatie niet-lineair is. Diodes zorgen ervoor dat de stroom gemakkelijk in één richting kan stromen (voorwaartse bias) en blokkeren deze in de tegenovergestelde richting (tegengestelde bias). Dit gedrag resulteert in een exponentiële toename van de stroom bij toenemende voorwaartse spanning, wat afwijkt van de lineaire relatie beschreven door de wet van Ohm.
Geleiders gehoorzamen doorgaans binnen bepaalde grenzen de wet van Ohm, op voorwaarde dat de temperatuur en andere fysieke omstandigheden constant blijven. Bij geleiders is de weerstand meestal constant, wat leidt tot een lineair verband tussen stroom en spanning. Bij extreem hoge stromen of spanningen, of bij wisselende temperaturen, kunnen zelfs geleiders echter afwijken van de wet van Ohm.