Półprzewodniki nie podlegają ściśle prawu Ohma, ponieważ ich rezystancja nie jest stała i zmienia się wraz z napięciem, prądem, temperaturą i innymi czynnikami. Prawo Ohma stwierdza, że prąd płynący w przewodniku pomiędzy dwoma punktami jest wprost proporcjonalny do napięcia w tych dwóch punktach, pod warunkiem, że temperatura pozostaje stała. W półprzewodnikach ta liniowa zależność nie zawsze jest prawdziwa ze względu na zmienną przewodność materiału.
Półprzewodnik nie podlega prawu Ohma we wszystkich warunkach. Przy bardzo niskim polu elektrycznym niektóre półprzewodniki mogą wykazywać zachowanie w przybliżeniu omowe, co oznacza, że zależność prądu i napięcia jest prawie liniowa. Jednak wraz ze wzrostem pola elektrycznego zależność staje się nieliniowa ze względu na złożone zachowanie nośników ładunku w materiale półprzewodnikowym.
Półprzewodniki mogą przestrzegać prawa Ohma w niskich polach elektrycznych, gdzie zależność między prądem i napięciem jest prawie liniowa. W tym reżimie półprzewodnik zachowuje się jak rezystor o stosunkowo stałym oporze. Jest to jednak prawdą tylko w ograniczonym zakresie warunków. Wraz ze wzrostem pola elektrycznego zmienia się przewodność półprzewodnika i załamuje się zależność liniowa.
Dioda półprzewodnikowa nie podlega prawu Ohma, ponieważ jej zależność prąd-napięcie jest nieliniowa. Diody umożliwiają łatwy przepływ prądu w jednym kierunku (przesunięcie w przód) i blokują go w przeciwnym kierunku (przesunięcie w tył). To zachowanie powoduje wykładniczy wzrost prądu wraz ze wzrostem napięcia przewodzenia, co odbiega od liniowej zależności opisanej przez prawo Ohma.
Przewodniki zazwyczaj przestrzegają prawa Ohma w pewnych granicach, pod warunkiem, że temperatura i inne warunki fizyczne pozostają stałe. W przewodnikach rezystancja jest zwykle stała, co prowadzi do liniowej zależności między prądem i napięciem. Jednakże przy ekstremalnie wysokich prądach lub napięciach lub przy zmiennych temperaturach nawet przewodniki mogą odbiegać od prawa Ohma.
