A kristályos anyagban az atom kötelékében  (kovalens kötésben) lévő vegyérték elektronok energiájának az összességét értjük a vegyértéksáv fogalma alatt, amíg a kristályban lévő gerjesztett elektronok energiaszintjeinek összességét vezetési sávnak nevezzük. Tehát a sávok tulajdonképpen nem helyek a kristályban, hanem energiaállapotok.
A sávokban található elektronok olyan energiával rendelkeznek, amelyek szélső értékeit az energiasáv határai határoznak meg. A vegyértéksáv és a vezetési sáv között található a tiltott sáv, amelyben elektron nem tartózkodhat. Tulajdonképpen a tiltott (energia) sáv szélességétől függ, hogy egy anyagot vezetőnek, félvezetőnek vagy szigetelőnek nevezünk.
Hogyan változik a sávszerkezet a szennyezést követően?
A szennyező P-atom ötödik, kötésben részt nem vevő vegyértékelektronja nagyon gyengén kötődik a P-atomhoz (a gerjesztési (aktiválási) energiája  kb. század része a tiltott sávszélesség energiájának), ezért ezek az elektronok nagyon kis hőmérséklettel gerjeszthetőek. A P-atom 5. elektronjának az energiája nagyon közel esik a vezetési sáv energiájához.
Mivel a B-atom, mint szennyező atom nem tud megfelelő mennyiségű elektront szolgáltatni a Si-atom négy kovalens kötéséhez, ezért egy elektront befogadó energiaszinttel járul hozzá a jobb elektronvezetéshez. A (kvázi)kovalens kötés lyukának energiája nagyon közel esik a vegyértéksáv energiájához.
Mivel a donor P-atomok 5. elektronjainak energiaszintje  (Ed) nagyon közel van a vezetési sáv energiaszintjéhez, illetve az akceptor B-atomok biztosította lyukak energiaszintje (Ea) nagyon közel van a vegyértéksávhoz, ezért már szobahőmérsékleten is gerjeszthetődnek elektronok.
Egyrészt az n-szennyeztet félvezetőben a gerjesztett elektronok átugrálnak a vezetési sávba és létrejön a többségi elektronvezetés, másrészt a p-szennyezett félvezetőben a kötésben lévő elektronok könnyen átugranak új kötést kialakítva az akceptor atomok (elektronhiányos kovalens kötés) lyukaiba, létrehozva a többségi lyukvezetést. Ahhoz, hogy egy félvezető vezetőképességét kiszámíthassuk, meg kell határoznunk az áramsűrűséget, amelyet a félvezetőben az elmozduló összes töltéshordozó mozgásából származik egy külső E elektromos térerősség hatására. A vezetőképesség meghatározásához a newtoni fizika segítségével írjuk le a töltéshordozók mozgását.

Ha minden ideális, akkor

F = m a

ahonnan az elektromos mező hatására az egyenletesen változó mozgást végző elektron és a lyuk gyorsulása:

ae =  -F/me =  -(qe E)/me

illetve

aly = F/mly = (qly E)/mly 

A valóságban a kristályok nem hibamentesek, és a töltéshordozó nem egyenes vonalú mozgást végeznek, hanem ütköznek a rácspontokon lévő atomtörzsekkel, amely következtében folyamatosan változó irányú (cikk-cakk) mozgást végeznek.
A mozgásuk jellemzésére két ütközés közötti haladásukat írjuk le.
Legyen két ütközés közötti idő t, amely alatt a töltéshordozó sebessége E hatására nulláról v = aΔt-re nő. Ekkor az húzási (drift-) sebességnek nevezett átlagsebesség értéke:

v = aΔt/2

Annak ellenére, hogy a töltéshordozók mozgása rendezetlen hőmozgás, a mozgásuknak van egy elektromos térerősség irányú összetevője, tehát az átlagsebességgel jellemezhető mozgásátlag arányos lesz az E-vel. A töltéshordozók átlagsebessége

ve =  -(qe Δt) E/2me =  -μe E

illetve

vly = (qly Δt) E/2mly =  μly E


a μ arányossági tényezők neve: mozgékonyság (m2/Vs), és egy adott anyag esetében állandó mindaddig, amíg Δt független E-től. A feltétel akkor teljesül, ha a húzási sebesség kisebb lesz, mint a hőmozgásból származó sebesség (Si-ban kb. 105 m/s 300 K hőmérsékleten). A mozgékonyság anyagi minőség, szennyezettség-sűrűség, hőmérséklet, illetve töltéshordozó függő.

A fentiekben meghatározott átlagsebességű elektronok és lyukak mozgása áramerősséget (I) jelent, amely a félvezető egységnyi keresztmetszetére (A) vonatkoztatva (a lyukak mozgási irányába véve) határozza meg az áramsűrűséget (j), tehát

j = I/A

(A lyukak mozgásának iránya megegyezik az E irányával. Az elektronoké ellentétes ezzel, azonban a technikai áramirányon az elektronok mozgásával ellentétes irányt értjük, így mindkét töltéshordozó E-vel megegyező áramirányt hoz létre.)

Ha egységnyi térfogatban (V)

V = s A = vly Δt A

mozgó n darab lyuk (nly) vly nagyságú sebességgel mozog, akkor ezen az egységnyi térfogaton Q töltésmennyiség

Q = qly nly vly Δt A

fog áthaladni. Ily módon, az egységnyi felületen, egységnyi idő alatt áthaladt töltésmennyiség, amely az áramsűrűséget kifejezi

jly = Q/(Δt A) = (qly nly vly Δt A)/ΔtA = qly nly vly

Vektoriálisan kifejezve a lyukak áramsűrűsége:

jly = qly nly vly ,

analóg módon az elektronokra:

 je =  -qe ne ve

A mindkét féle töltéshordozónak tulajdonítható áramsűrűség:

j = jly + je = qly nly vly  – qe ne ve =

= qly nly μly E  – qe ne(-μe E) =

= q (nly μly + ne μe) E

(az elektron töltése és a lyuk töltése azonos nagyságú)

q (nly μly + ne μe) = σ

és a félvezető vezetőképességének nevezzük.
Tehát:

j = σ E

Az összefüggés Ohm-törvényét fejezi ki (ha a mozgékonyság független E-től).
(Ha j=I/A ; σ=1/ϱ , ahol ϱ a fajlagos ellenállás, illetve E=U/l , ahol l a vezető hossza, akkor U = I R)