De wet van Ohm beschrijft niet het gedrag van materialen die geen constante weerstand hebben. Niet-ohmse materialen, zoals halfgeleiders en isolatoren, hebben een weerstand die varieert met de spanning of stroom, waardoor de wet van Ohm voor deze materialen onnauwkeurig is. Apparaten zoals diodes en transistors, die een integraal onderdeel zijn van moderne elektronica, volgen de wet van Ohm niet omdat hun weerstand verandert met de aangelegde spanning.
In bepaalde situaties is de wet van Ohm niet nauwkeurig van toepassing. In hoogfrequente wisselstroomcircuits worden bijvoorbeeld de inductieve en capacitieve reactantie aanzienlijk, waardoor de algehele impedantie wordt beïnvloed op manieren waar de wet van Ohm geen rekening mee houdt. Op dezelfde manier geldt voor supergeleiders, die onder een kritische temperatuur nul weerstand vertonen, de wet van Ohm niet, omdat de spanningsval erover nul is, ongeacht de stroomsterkte.
De wet van Ohm werkt niet in gevallen waarbij materialen betrokken zijn met niet-lineaire stroom-spanningskarakteristieken. Een voorbeeld is de gloeidraad van een gloeilamp, die een weerstand heeft die toeneemt met de temperatuur. Naarmate de gloeidraad warmer wordt bij toenemende stroom, verandert de weerstand ervan, wat leidt tot een niet-lineaire relatie tussen spanning en stroom, waardoor de wet van Ohm wordt overtreden.
De tekortkomingen van de wet van Ohm ontstaan doordat deze uitgaat van een lineair verband tussen spanning en stroom, wat niet voor alle materialen en omstandigheden geldt. Deze aanname geldt alleen voor ohmse materialen waarbij de weerstand constant blijft. In werkelijkheid vertonen veel materialen en apparaten een niet-lineair gedrag waarbij de weerstand varieert met de aangelegde spanning of stroom, waardoor de wet van Ohm ontoereikend is.
In een experiment met de wet van Ohm kunnen foutenbronnen onder meer temperatuurvariaties, onnauwkeurige meetinstrumenten en contactweerstand bij de aansluitingen zijn. Temperatuurveranderingen kunnen de weerstand van het geteste materiaal beïnvloeden, wat tot inconsistente resultaten kan leiden. Bovendien kunnen eventuele weerstanden in de aansluitingen en meetonnauwkeurigheden fouten in de waargenomen spannings- en stroomwaarden introduceren.
Het probleem van de wet van Ohm verwijst naar de beperking van de wet bij het beschrijven van het elektrische gedrag van niet-ohmse materialen en complexe circuits. Er wordt uitgegaan van een constante weerstand, wat niet geldt voor veel materialen en apparaten in de echte wereld. Dit probleem benadrukt de behoefte aan uitgebreidere modellen om elektrisch gedrag in verschillende contexten nauwkeurig te beschrijven.
De wet van Ohm wordt niet nageleefd onder omstandigheden waarin het materiaal niet-lineaire stroom-spanningskarakteristieken vertoont, zoals in halfgeleiders, supergeleiders en apparaten zoals diodes en transistors. Hoogfrequente AC-circuits en systemen met aanzienlijke reactantie voldoen ook niet aan de wet van Ohm. Bovendien kunnen extreme temperaturen afwijkingen van de wet van Ohm veroorzaken als gevolg van veranderingen in materiaaleigenschappen.