Os semicondutores não seguem estritamente a Lei de Ohm porque sua resistência não é constante e muda com tensão, corrente, temperatura e outros fatores. A Lei de Ohm afirma que a corrente através de um condutor entre dois pontos é diretamente proporcional à tensão através dos dois pontos, desde que a temperatura permaneça constante. Nos semicondutores, esta relação linear nem sempre é verdadeira devido à condutividade variável do material.
Um semicondutor não segue a Lei de Ohm em todas as condições. Embora em campos elétricos muito baixos, alguns semicondutores podem apresentar comportamento aproximadamente ôhmico, o que significa que a relação entre corrente e tensão é quase linear. Porém, à medida que o campo elétrico aumenta, a relação torna-se não linear devido ao comportamento complexo dos portadores de carga no material semicondutor.
Os semicondutores podem obedecer à Lei de Ohm em campos elétricos baixos, onde a relação entre corrente e tensão é quase linear. Neste regime, o semicondutor se comporta como um resistor com resistência relativamente constante. No entanto, isso só é verdade em uma gama limitada de condições. À medida que o campo elétrico aumenta, a condutividade do semicondutor muda e a relação linear é interrompida.
Um diodo semicondutor não obedece à Lei de Ohm porque sua relação corrente-tensão não é linear. Os diodos permitem que a corrente flua facilmente em uma direção (polarização direta) e a bloqueie na direção oposta (polarização reversa). Este comportamento resulta num aumento exponencial da corrente com o aumento da tensão direta, o que se desvia da relação linear descrita pela Lei de Ohm.
Os condutores normalmente obedecem à Lei de Ohm dentro de certos limites, desde que a temperatura e outras condições físicas permaneçam constantes. Nos condutores, a resistência geralmente é constante, levando a uma relação linear entre corrente e tensão. No entanto, em correntes ou tensões extremamente altas, ou em temperaturas variáveis, até mesmo os condutores podem desviar-se da Lei de Ohm.