Kiedy dioda jest wystawiona na działanie napięcia stałego (prądu stałego), jej zachowanie zależy od polaryzacji przyłożonego napięcia w stosunku do orientacji diody. Dioda umożliwia przepływ prądu tylko w jednym kierunku, od anody (strona dodatnia) do katody (strona ujemna), gdy jest spolaryzowana w kierunku przewodzenia. Kiedy do anody przyłożone jest napięcie dodatnie, a do katody napięcie ujemne, dioda przewodzi prąd, umożliwiając swobodny przepływ elektronów przez diodę.
I odwrotnie, gdy dioda jest spolaryzowana zaporowo, co oznacza, że do katody przyłożone jest napięcie dodatnie, a do anody napięcie ujemne, dioda blokuje przepływ prądu. W tym stanie dioda wykazuje bardzo dużą rezystancję, co uniemożliwia przepływ przez nią znacznego prądu. Zamiast tego może płynąć niewielki prąd upływowy, zwany wstecznym prądem upływowym, z powodu nośników ładunku mniejszościowego.
Podstawową funkcją diody w obwodzie prądu stałego jest kontrolowanie kierunku przepływu prądu. Umożliwia przepływ prądu w jednym kierunku (przesunięcie w przód), blokując go w przeciwnym kierunku (przesunięcie w tył). Ta cecha sprawia, że diody są niezbędne do prostowania, gdzie prąd przemienny (prąd przemienny) jest przekształcany na prąd stały. W obwodzie prostownika diody przewodzą podczas dodatniego półcyklu sygnału prądu przemiennego, umożliwiając przepływ prądu tylko w jednym kierunku, przekształcając w ten sposób prąd przemienny w pulsujący prąd stały.
Sama dioda nie zwiększa napięcia stałego; zamiast tego można go używać w połączeniu z innymi komponentami obwodów powielacza napięcia w celu uzyskania wyższych napięć prądu stałego. Obwody mnożników napięcia oparte na diodach, takie jak mnożnik napięcia Cockcrofta-Waltona, wykorzystują diody i kondensatory do podwojenia, potrojenia lub czterokrotności poziomu napięcia wejściowego. Metoda ta jest powszechnie stosowana w zastosowaniach wymagających zasilania prądem stałym o wysokim napięciu, takich jak lampy elektronopromieniowe (CRT) i akceleratory cząstek.
Diody odgrywają kluczową rolę w obwodach prostowniczych przy zmianie prądu przemiennego na prąd stały. Umożliwiając przepływ prądu tylko w jednym kierunku, diody przekształcają zmienną polaryzację prądu przemiennego w jednokierunkowy przepływ prądu w obwodzie wyjściowym. Prostowniki półfalowe wykorzystują jedną diodę do przepuszczania tylko połowy kształtu fali prądu przemiennego, co skutkuje pulsacyjnym sygnałem wyjściowym prądu stałego. Prostowniki pełnookresowe wykorzystują wiele diod ułożonych w konfiguracji mostkowej w celu prostowania obu połówek kształtu fali prądu przemiennego, tworząc gładszy sygnał wyjściowy prądu stałego, odpowiedni do zasilania urządzeń i obwodów elektronicznych.