A diódában kialakult záróréteg potenciálgátjának  – amely megakadályozza az elektronok diffúzióját az n-rétegből a p-rétegbe  – magassága külső elektromos térrel módosítható. A potenciálgát magassága annak a függvényében változtatható, hogy a dióda két elektródáját hogyan kapcsoljuk a külső egyen feszültségforrás elektródáira.

A dióda külső feszültség nélkül
A dióda nyitó irányú külső feszültségre kapcsolva
A dióda záró irányú külső feszültségre kapcsolva

A potenciálgát magassága csökkenthető nyitó irányú vagy direkt polarizálással, amelynek következtében áramvezetés jön létre a diódán keresztül, illetve a potenciálgát magassága növelhető záró irányú előfeszítéssel. Ez utóbbi esetben gyakorlatilag nincs áramvezetés.

Ha a dióda p-típusú kristályfelét kapcsoljuk a feszültségforrás pozitív potenciálú elektródájára, illetve n-típusú kristályfelét a negatív potenciálú elektródájára, akkor a külső elektromos térerősség (Ekülső) ellentétes irányú lesz a zárórétegben létrejött Ebelső-vel. Amíg az Ekülső nagysága el nem éri az Ebelső nagyságát nem indul áram az diódán keresztül, de amint Ekülső nagyobb lesz, mint Ebelső megindul az áram.[1] Ez a nyitó (direkt) irányú kapcsolás.

Ebben az esetben a potenciálviszonyok megváltozása miatt, a p-tartomány potenciálja emelkedik, az n-tartományé csökken, a potenciáldomb eredeti Ub relatív magassága (Ub-Uk) értékre csökken. (Uk külső feszültség.)

A dióda technikai jelén jelölve a nyitó irányú kapcsolás feszültségesését

Fordított esetben, azaz, ha a dióda p-típusú kristályfelét kapcsoljuk az feszültségforrás negatív potenciálú elektródájára, illetve n-típusú kristályfelét a pozitív potenciálú elektródájára, akkor a külső elektromos térerősség (Ekülső) azonos irányú lesz a zárórétegben létrejött Ebelső-vel. Ennek hatására a potenciálgát megnő, a záróréteg kiszélesedik, és közösen akadályozzák meg az elektronok vándorlását az n-rétegből a p-réteg irányába. A diódán keresztül nem folyik áram. Ez pedig a záró irányú kapcsolás.

Ebben az esetben a potenciálviszonyok megváltozása miatt, a p-tartomány potenciálja csökken, az n-tartományé nő, a potenciáldomb eredeti Ub relatív magassága (Ub+Uk) értékre nő, amelyet a telep Uk feszültsége idéz elő. A záró irányú előfeszítés ellenére egy csekély áram (Io) mégis van, amelyet a kisebbségi töltéshordozók hoznak létre, mivel ezek számára a polarizálás nyitó irányú.

Tehát a dióda csak egyik irányba, csak a nyitó irányú előfeszítés esetén vezeti az elektromos áramot.

A diódában kialakult p-n átmenet vezetőképessége a rákapcsolt Uk feszültséggel szemben aszimmetrikusan viselkedik, ezért a diódát váltakozó áram egyenirányítására lehet használni. Nyitóirányú előfeszítés esetében az áramerősség exponenciálisan nő, amíg a záróirányú előfeszítés esetében az Io telítési (szaturációs) értékhez  tart.[2] Számottevő áram csak a nyitóirányú előfeszítés esetén folyik át a diódán.

A dióda technikai jelén jelölve a záró irányú kapcsolás feszültségesését

A lényeg

1. A dióda zárórétegében kialakult Ebelső megakadályozza az elektronok (termikus) diffúzióját az n-rétegből a p-rétegbe.

2. Külső elektromos mezővel a zárórétegben kialakult Ebelső nagysága változtatható.

3. A dióda nyitó irányú előfeszítésénél (p-rétegre pozitív potenciált, n-rétegre negatív potenciált kapcsolva) Ebelső megszűnik a külső feszültségforrás elektromos mezője (ha elegendően nagy) hatására. Áram folyik át a diódán.

4. A dióda záró irányú előfeszítésénél (p-rétegre negatív potenciált, n-rétegre pozitív potenciált kapcsolva) a záróréteg szélessége, így Ebelső is kiszélesedik a külső feszültségforrás elektromos mezője hatására. Nem folyik át áram a diódán.

5. A dióda csak egy irányba, csak nyitó irányú előfeszítés hatására enged át áramot, ezért a dióda a váltakozó áram egyenirányítására használható.

[1] A dióda nem vezeti az áramot tetszőleges kis feszültségek hatására. Csak akkor indul meg az áram a diódában, ha a külső elektromos mező nagysága eléri, illetve meghaladja a belső elektromos mező nagyságát. Azaz, ha a diódára kapcsolt külső feszültség értéke meghaladja az adott diódára jellemző ún. nyitófeszültség értékét.
[2] Ebben az esetben nagyobb külső feszültség hatására az eszköz könnyen tönkremegy.