Puolijohteita on kahdenlaisia; sisäinen ja ulkoinen. Luontaisen puolijohteen sisältävä materiaali on yleensä puhtaassa tilassa. Ulkoinen puolijohde voidaan edelleen luokitella joko n-tyypiksi tai p-tyypiksi. Tähän on lisätty epäpuhtauksia halutun tilan aikaansaamiseksi. N-tyypin ja p-tyypin puolijohteet ovat ulkoisia puolijohteita, joihin on lisätty erilaisia epäpuhtauksia ja joilla on siten erilaisia johtavia ominaisuuksia.
Puolijohde on yleensä kiteinen kiinteä aine, jossa elektronivirran aiheuttama johtavuus on metallin ja eristimen välillä. Luontaiset puolijohteet ovat sellaisia materiaaleja, joissa on vähän tai ei lainkaan epäpuhtauksia, ja pii on yleisimmin käytetty. Piin kiteiden atomihilarakenne koostuu täydellisistä kovalenttisista sidoksista, mikä tarkoittaa, että vapaita elektroneja on vähän liikkua. Kide on melkein eriste. Kun lämpötilat nousevat absoluuttisen nollan yläpuolelle, todennäköisyys saada aikaan elektronivirtaus materiaalissa kasvaa.
Tätä vaikutusta voidaan suuresti lisätä lisäämällä hilarakenteeseen epäpuhtauksia, jotka mahdollistavat suuremman määrän vapaita elektroneja. Prosessia tiettyjen epäpuhtauksien lisäämiseksi puolijohteisiin kutsutaan dopingiksi. Lisättyä epäpuhtautta kutsutaan lisäaineeksi. Luontaiseen puolijohteeseen lisätyn lisäaineen määrä muuttaa suhteellisesti sen johtavuutta. Ulkoiset puolijohteet ovat dopingprosessin tuotteita.
Dopantteja kutsutaan joko vastaanottajiksi tai luovuttajiksi, ja ne muuttavat puolijohteen varauskantokonsentraatioita. Puolijohteissa on kahdenlaisia varauskantajia; vapaa elektroni ja reikä, jossa elektroni oli aiemmin atomin valenssikaistalla. Elektroni on negatiivinen varauskantaja, ja reiän katsotaan olevan samankokoinen positiivinen varauskantaja. Luovuttavilla lisäaineilla on enemmän valenssikaistaelektroneja kuin korvattavalla materiaalilla, mikä mahdollistaa enemmän vapaita elektroneja. Akseptorisekoittimissa on vähemmän valenssikaistaelektroneja kuin korvattava materiaali, mikä luo enemmän reikiä.
N-tyypin puolijohteet ovat ulkoisia puolijohteita, joissa on käytetty luovuttaja-lisäaineita. Negatiivisten elektronivarauskantajien lisääntyminen johtaa. Negatiivisia varauskantajia kutsutaan n-tyypin enemmistökantajaksi, kun taas positiivisia varauskantajia kutsutaan vähemmistöiksi.
P-tyypin puolijohteet ovat seurausta hyväksyntäaineiden käytöstä. Hilauudistuksen kovalenttisina sidoksina reiät jätetään ympäröivän materiaalin valenssinauhoihin. Reikien lisääntyminen lisää positiivisten varauskantoaineiden pitoisuutta. P-tyypin suurin kantaja olisi positiivinen ja vähemmistö negatiivinen.
Seostamalla voidaan tuottaa puolijohteita, joilla on erilaiset ja toisiaan täydentävät johtavat ominaisuudet. Tärkeä sovellus tässä on pn-liitos, jossa p- ja n-tyyppiset puolijohteet saatetaan läheiseen kosketukseen. Yksi risteyksen vaikutus on sallia reikien ja elektronien yhdistyminen, mikä tuottaa valoa. Tämä on valodiodi (LED). Pn -liitos muodostaa myös diodin, jossa sähkö voi virrata yhteen suuntaan risteyksen läpi, mutta ei toiseen, mikä on digitaalisen elektroniikan vaatimus.