En zenerdiod är en spänningsreferensanordning som använder sig av de omvända förspänningsegenskaperna hos en dopad positiv-negativ (PN)-övergång, som är gjord av halvledarmaterial av positiv (P)-typ och negativ (N)-typ. Medan en normal diod har en relativt hög omvänd genombrottsspänning, har en zenerdiod ett omvänt genombrott så lågt som 1.2 volt likström (VDC). Zenerdioden, liksom den vanliga dioden, har ett band för att markera katoden, eller den negativa elektroden. I framåtförspänning, där anoden är positiv och katoden är negativ, fungerar Zenerdioden som en vanlig diod.
I omvänd förspänningsdrift förblir den normala dioden som en öppen krets för ett brett spektrum av spänningar. Den normala dioden kan ha en omvänd genombrottsspänning på cirka 160 volt (V), och denna spänning är den vanliga toppnivån för en 110 volts växelström (VAC) nätspänning. Zenerdioden har en mycket lägre backspänning. Till exempel kommer en 6.8 V Zener-diod att nå genombrott och hålla ström som dess märkeffekt tillåter. Effektförlusten i dioden måste vara ungefär hälften av märkeffekten för dioden.
En 1-watts (W) zenerdiod tillåter maximalt 0.147 ampere (A). Det är en god praxis att låta hälften av märkeffekten kontinuerligt försvinna i enheten; därför bör strömmen halveras till 0.0735 A eller 73.5 milliampere (mA). Vid denna ström blir 1 W-6.8 V-dioden bara varm. Det bör noteras att denna diod skulle kunna ge cirka 70 mA till en extern belastning vid 6.8 V. Detta gör denna diod till en enkel spänningsregulator.
Zenerdioden kan vara ansluten till en spänningsföljaranordning såsom en negativ-positiv-negativ (NPN) bipolär övergångstransistor (BJT) emitterföljarkrets. Tidigare var den positiva utgången vid den omvänt förspända katoden, så katoden kommer istället att kopplas till basen av en NPN BJT. Emitterföljaren kommer att övervaka basspänningen och använda dess förstärkning för att leverera en emitterspänning som är nästan densamma som basspänningen – detta gör den till en emitterföljare. BJT-sändaren kommer att följa diodens spänning minus det ungefär 0.7 V kiselbas-till-emitter-spänningsfallet, och utsignalen vid sändaren är cirka 6.1 VDC. Om framåtöverföringskonstanten för transistorns framåtströmförstärkning är 100, levererar diod- och transistorinteraktionen en reglerad spänning på cirka 6.1 VDC från nära 0 A till cirka 6 A.