Puolijohteita käytetään transistorien, diodien ja tietokoneiden muistilaitteiden valmistuksessa, ja ne toimivat jokaisen nykypäivän elektroniikkalaitteen peruskomponenttina. Tämä tekniikka on täysin muuttanut maailman, jossa elämme tarjoamalla parempia, nopeampia ja halvempia elektronisia laitteita. Puolijohdesovelluksia käytetään laajalti koko elektroniikka-, integroitu piiri- ja tietokoneteollisuudessa. Elektroniset laitteet ja erilaiset kuluttajatuotteet ovat myös riippuvaisia erityyppisistä puolijohteista. Suuri osa nykyajan modernista sotilastarvikkeista, tutkimuslaboratorioiden instrumentoinnista ja valmistusteollisuudesta perustuu puolijohteisiin.
Kaikki puolijohteet eivät sovellu käytettäväksi tietokoneissa. Tietokoneiden puolijohteet on valmistettava erityisellä tavalla, jotta varmistetaan niiden oikeat ominaisuudet. Vuonna 2011 kaksi kolmasosaa puolijohdesovelluksista koskee integroitujen piirien valmistusta, joita käytetään elektronisissa laitteissa, kuten henkilökohtaisissa tietokoneissa, verkkokirjoissa, kannettavissa tietokoneissa, tablet-tietokoneissa, laskimissa ja muissa laitteissa. Puolijohteiden valmistusprosessin jatkuva parantaminen on tärkein syy siihen, että tietokoneiden ja muun vastaavan elektroniikan hinnat laskevat edelleen.
Televisiolaitteet ja joukko muita kulutuselektroniikkalaitteita muodostavat suuren osan eri puolijohdesovelluksista. Tätä tekniikkaa käyttävät kaikki kulutuselektroniikkalaitteet, yksinkertaisesta leivänpaahtimesta, joka aistii, milloin paahtoleipä on liian ruskea, ja teknologisesti kehittynein kotiteatterijärjestelmä. Ilman puolijohteita, nykyaikaisia elektronisia laitteita ja monia toimintoja ja ominaisuuksia, joita ihmiset pitävät itsestäänselvyytenä, ei olisi olemassa. Esimerkiksi tietokoneet ja integroidut piirit, jotka ovat osa joitakin kodinkoneita, kuten mikroaaltouunit, televisiosarjat, digitaaliset termostaatit ja jääkaapit, luottavat puolijohdesovelluksiin. Monet eri elektroniset laitteet ovat riippuvaisia puolijohteista, joita käytetään integroitujen piirien ja tietokonepiirien valmistamiseen erilaisten lisätoimintojen, kuten lämpötilan ohjauksen, digitaalisen tallennuksen ja signaalin vastaanoton, suorittamiseksi.
Jotkut muut puolijohdesovellukset sisältävät sotilastarvikkeita, aseita, laboratoriolaitteita ja erilaisia elektronisia laitteita, joita käytetään teollisissa ohjausjärjestelmissä. Esimerkiksi elektroniset komponentit ja piirit, joita käytetään ohjuksen ohjaamiseen tiettyyn kohteeseen, riippuvat puolijohteiden tarkasta toiminnasta. Laitteet, joita käytettiin tutkimuksessa yksittäisen atomin tai molekyylin läsnäolon mittaamiseen, eivät voineet toimia ilman kehittyneitä puolijohdesovelluksia. Elektroniset laitteet, joiden avulla ihmiset voivat liittyä erityyppisiin teollisuuslaitteisiin, ovat myös vahvasti riippuvaisia tästä tekniikasta. Elektroniset laitteet, joita käytetään teollisissa ohjausjärjestelmissä ja jotka ottavat useita tuhansia lukemia sekunnissa ja jotka on kytketty tietokoneverkkoon, joka käsittelee tietoja valon nopeudella, eivät olisi mahdollisia ilman puolijohdetekniikkaa.