在一块n型（或p型）半导体单晶上，用适当的工艺方法（如合金法、扩散法和离子注入法等）把p型（或n型）杂质掺入其中，使这块单晶的不同区域分别具有p型和n型的导电类型，在二者的交界面处就形成了pn结。pn结刚形成时，p区的多数载流子空穴向n区扩散，在n区边界附近与电子复合。p区失去空穴，在其边界附近就剩下带负电的受主离子；同理，n区电子也向p区扩散，在其边界附近剩下带正电的施主离子。结果在p区和n区交界面的两侧形成带正、负电荷的区域，称为空间电荷区，也叫耗尽区（多数载流子缺乏）。空间电荷区内正、负离子电荷总量相等，其中形成的电场方向由n区指向p区，它就是pn结的自建电场。在平衡时，自建电场的大小正好能阻止空穴和电子进一步扩散，使空间电荷区宽度保持一定。当结上加正向电压时（即p区接电源正极，n区接负极），自建电场削弱，使多数载流子（p区的空穴，n区的电子）容易通过pn结，因而电流较大，这时pn结叫做正偏结，电流称为正向电流；当结上加反向电压时，内建电场增加，只有少数载流子（p区的电子，n区的空穴）易通过pn结，因而电流很小，这时pn结叫做反偏结，电流叫做反向电流。pn结具有单向导电性，这是pn结最基本的性质之一。pn结这种整流特性是很多半导体器件和电路的核心。整流器及许多其他类型的二极管都是只含1个pn结的器件；一般结型晶体管是2个pn结构成的器件；晶体闸流管是含有3个或4个pn结的器件。