二極體為什麼電流只是一個方向流動的呢?原理是簡單的，
如下圖A、B、C所示，A圖是未加電場(電壓)在二極體上的情況，P型載流電子和N型載流電子隨機地存在於晶體中。若在b圖的N型端施加正電壓，在P型端施加負電壓，內部的載流子，即電子被拉到正電壓方，空穴被拉到負電壓方，從而使結合面的載流子八濃度顯著地減少，電阻便增加了，電阻增加，電流當然也就難以流動，如電阻很大，則幾乎無電流流動。C圖與此相反，在N端施加負電壓，在P端施加正電壓，因此內部的載流電子通過結合面，變得易於流動。換句話說電阻變得很小，這稱為正向連接，也是電流流動的方向。
PN結二極體正嚮導通，是從P型指向N型的方向，哪個端是P型或N型呢？國際統一規定是，圖紙符號三角形一端是P型半導體，橫線一端是N型半導體。
二極體的最基本特性是只有一個方向流動電流，最典型的電路就是整流電路，下圖表明這種整流電路的基本情況，交流是正負變化的，只有當電壓變為正向半波時，電流才能流到負荷上，這樣的整流稱為半波整流電路，
若使用4個二極體，則如下圖所示的輸入交流電壓的正波形和負波形時，電流都以同一方向流到負荷上。這樣的電路稱為全波整流電路，
用2個二極體也能構成全波整流電路，為此必須要有如下圖所示的帶中間抽頭的變壓器，這為什麼會變成全波整流呢。
流到負荷電阻上的電流不是完全的直流，它是脈動直流，為了形成像乾電池那樣的完全直流，還要附加作成稱為「平滑電路」的濾波電路，即是電解電容器。
電容器是一種充放電的元件，下圖是單向半波整流電路，
若沒有電容器C時，則電源正半周的電流結束後，負半周便沒有電流流到負荷R上，但有C時，因為正半周充入其中的電量在負半周放出，故負半周期間仍有放電電流在R上流動，C越大放電越慢，因此負載的電流曲線越趨於直線。換言之，可形成更完全的直流。當然，如果沒有R，C就不會放電，因C在充電後便會原封不動地保持電源正半周的峰值，故可得到極完全的直流電。