Wanneer een diode wordt blootgesteld aan een gelijkstroomspanning (gelijkstroom), hangt het gedrag ervan af van de polariteit van de aangelegde spanning ten opzichte van de oriëntatie van de diode. Een diode laat stroom slechts in één richting stromen, van de anode (positieve kant) naar de kathode (negatieve kant), wanneer deze voorwaarts is voorgespannen. Wanneer een positieve spanning wordt aangelegd op de anode en een negatieve spanning op de kathode, geleidt de diode stroom, waardoor elektronen vrij door de diode kunnen stromen.
Omgekeerd, wanneer een diode in tegengestelde richting is voorgespannen, wat betekent dat de positieve spanning wordt aangelegd op de kathode en de negatieve spanning op de anode, blokkeert de diode de stroom. In deze toestand vertoont de diode een zeer hoge weerstand, waardoor er geen aanzienlijke stroom doorheen kan gaan. In plaats daarvan kan er een kleine lekstroom, ook wel omgekeerde lekstroom genoemd, vloeien als gevolg van minderheidsladingsdragers.
De primaire functie van een diode in een DC-circuit is het regelen van de stroomrichting. Het zorgt ervoor dat de stroom in één richting kan stromen (voorwaartse bias), terwijl deze in de tegenovergestelde richting wordt geblokkeerd (tegengestelde bias). Deze eigenschap maakt diodes essentieel voor gelijkrichting, waarbij AC (wisselstroom) wordt omgezet in DC. In een gelijkrichtercircuit geleiden diodes tijdens de positieve halve cyclus van het AC-signaal, waardoor de stroom slechts in één richting kan stromen, waardoor AC wordt omgezet in pulserende DC.
Een diode zelf verhoogt de gelijkspanning niet; in plaats daarvan kan het worden gebruikt in combinatie met andere componenten in spanningsvermenigvuldigingscircuits om hogere gelijkspanningen te bereiken. Op diodes gebaseerde spanningsvermenigvuldigercircuits, zoals de Cockcroft-Walton-spanningsvermenigvuldiger, gebruiken diodes en condensatoren om het ingangsspanningsniveau te verdubbelen, verdrievoudigen of verviervoudigen. Deze methode wordt vaak gebruikt in toepassingen die gelijkstroomvoedingen met hoge spanning vereisen, zoals in kathodestraalbuizen (CRT’s) en deeltjesversnellers.
Diodes zijn cruciaal in gelijkrichtcircuits voor het veranderen van AC naar DC. Door de stroom slechts in één richting te laten stromen, zetten diodes de wisselende polariteit van AC om in een unidirectionele stroomstroom in het uitgangscircuit. Halfgolfgelijkrichters gebruiken één diode om slechts de helft van de AC-golfvorm door te laten, wat resulteert in een pulserende DC-uitgang. Dubbelfasige gelijkrichters gebruiken meerdere dioden die in een brugconfiguratie zijn gerangschikt om beide helften van de AC-golfvorm gelijk te richten, waardoor een vloeiendere DC-uitvoer ontstaat die geschikt is voor het voeden van elektronische apparaten en circuits.