Sommige geleiders zijn niet-ohms omdat hun weerstand niet constant blijft bij veranderingen in de aangelegde spanning of stroom. Deze afwijking van de wet van Ohm komt doorgaans voor in materialen waarbij de stroom-spanningsrelatie niet-lineair is. Niet-ohms gedrag kan ontstaan als gevolg van verschillende factoren, zoals temperatuurafhankelijkheid, halfgeleidereigenschappen of de aanwezigheid van interne barrières die de elektronenstroom beïnvloeden. In dergelijke materialen kan de weerstand aanzienlijk variëren, afhankelijk van de grootte en richting van het aangelegde elektrische veld of de stroomdichtheid.
Geleiders vertonen niet-ohms gedrag om verschillende redenen die verband houden met hun atomaire en moleculaire structuur. In tegenstelling tot ideale ohmse geleiders waarbij de weerstand constant blijft, kunnen niet-ohmse geleiders complexe interne structuren of interfaces hebben die extra weerstandsmechanismen introduceren. Deze mechanismen kunnen onder meer elektronenverstrooiing, veranderingen in de mobiliteit van dragers of thermische effecten omvatten die de geleidbaarheid veranderen als reactie op veranderende elektrische omstandigheden. De niet-lineaire respons van deze materialen onder variërende elektrische velden of stroomdichtheden staat in contrast met de eenvoudige lineaire relatie beschreven door de wet van Ohm voor ideale geleiders.
Niet alle geleiders gehoorzamen aan de wet van Ohm, omdat de wet van Ohm strikt van toepassing is op materialen met een constante weerstand over een bereik van spanningen en stromen. Niet-ohmse geleiders wijken van dit principe af vanwege factoren zoals temperatuureffecten, halfgeleidergedrag of structurele onvolkomenheden die de elektronenbeweging en geleidbaarheid beïnvloeden. Materialen die niet-ohms gedrag vertonen, vereisen mogelijk verschillende theoretische modellen of karakteriseringsmethoden om hun elektrische eigenschappen en gedrag onder variërende bedrijfsomstandigheden nauwkeurig te beschrijven.
Sommige materialen vertonen niet-ohmisch gedrag onder zwakke elektrische velden, omdat hun elektrische geleidbaarheid niet-lineair afhangt van de sterkte van het elektrische veld. In deze gevallen kan de geleidbaarheid variëren afhankelijk van de aangelegde spanning of stroom op een manier die niet in overeenstemming is met de wet van Ohm. Zwakke elektrische velden leveren mogelijk niet voldoende energie om interne barrières te overwinnen of geleidbaarheidsmechanismen gelijkmatig door het materiaal te activeren, wat leidt tot niet-lineaire reacties en niet-ohmisch gedrag. Het begrijpen van deze kenmerken is essentieel voor het ontwerpen en voorspellen van de prestaties van elektronische apparaten en circuits die dergelijke materialen gebruiken.
Niet-ohmse geleiders vertonen doorgaans verschillende kenmerken die hen onderscheiden van ohmse geleiders. Een belangrijk kenmerk is de niet-lineaire relatie tussen spanning en stroom, waarbij veranderingen in de aangelegde spanning resulteren in niet-proportionele veranderingen in de stroom. Dit gedrag staat in contrast met ohmse geleiders, waarbij de stroom volgens de wet van Ohm direct evenredig is met de spanning. Bovendien kunnen niet-ohmse geleiders temperatuurafhankelijke geleidbaarheid, halfgeleiderachtige eigenschappen of hysterese-effecten vertonen onder variërende elektrische omstandigheden. Deze kenmerken vereisen gespecialiseerde karakteriseringstechnieken en modellen om het elektrische gedrag van niet-ohmse materialen nauwkeurig te beschrijven en te voorspellen in praktische toepassingen, variërend van elektronica tot materiaalwetenschappelijk onderzoek.