Un semiconduttore è un materiale che in alcuni casi conduce l'elettricità, ma non in altri. I buoni conduttori elettrici, come il rame o l'argento, permettono facilmente all'elettricità di fluire attraverso di essi. I materiali che bloccano il flusso di elettricità, come la gomma o la plastica, sono chiamati isolanti. Gli isolatori sono spesso usati per proteggere le persone dalle scosse elettriche. Come suggerisce il nome, un semiconduttore non conduce così bene come un conduttore. Il silicio è il semiconduttore più usato, ma si usa anche l'arseniuro di gallio.
Con l'aggiunta di diversi atomi nel reticolo cristallino (griglia) del semiconduttore, esso cambia la sua conducibilità realizzando semiconduttori di tipo n e di tipo p. Il silicio è il più importante semiconduttore commerciale, anche se molti altri sono utilizzati. Possono essere trasformati in transistor, che sono piccoli amplificatori. I transistor sono utilizzati nei computer, nei telefoni cellulari, nei lettori audio digitali e in molti altri dispositivi elettronici.
Come altri solidi, gli elettroni nei semiconduttori possono avere energie solo all'interno di determinate bande (cioè intervalli di livelli di energia) tra l'energia dello stato di massa, corrispondente agli elettroni strettamente legati ai nuclei atomici del materiale, e l'energia dell'elettrone libero, che è l'energia necessaria perché un elettrone esca completamente dal materiale.
