Pooljuht viitab materjalile, mille juhtivust saab reguleerida isolaatorist juhini. Olenemata teaduse ja tehnoloogia või majandusarengu vaatenurgast, on pooljuhtide tähtsus väga suur. Enamik tänapäeva elektroonikatooteid, nagu arvutid, mobiiltelefonid või digisalvestid, on tihedalt seotud pooljuhtidega. Levinud pooljuhtmaterjalide hulka kuuluvad räni, germaanium, galliumarseniid jne ning räni on kaubanduslikes rakendustes üks mõjukamaid pooljuhtmaterjale.
Materjali juhtivuse määrab juhtivusribas sisalduvate elektronide arv. Kui elektronid saavad valentsribalt energiat ja hüppavad juhtivale ribale, saavad elektronid ribade vahel vabalt liikuda ja elektrit juhtida. Energiavahe juhtiva riba ja tavaliste metallmaterjalide valentsriba vahel on väga väike. Toatemperatuuril on elektronidel lihtne energiat hankida ja nad hüppavad elektrit juhtivale ribale. Siiski on isolatsioonimaterjale raske juhtivale ribale hüpata suure energiavahe tõttu (tavaliselt suurem kui 9 elektronvolti), mistõttu nad ei saa elektrit juhtida.
Üldise pooljuhtmaterjali energiavahe on umbes 1 kuni 3 elektronvolti, mis jääb juhi ja isolaatori vahele. Seetõttu võib materjal juhtida elektrit seni, kuni see on sobivates tingimustes energiaga ergastatud või selle energiavahe vahekaugust muudetakse.
Pooljuhid edastavad voolu läbi elektronjuhtivuse või aukjuhtivuse. Elektronide juhtivuse viis sarnaneb voolu liikumisega vasktraadis, see tähendab, et elektrivälja toimel viivad tugevalt ioniseeritud aatomid üleliigsed elektronid madala negatiivse ionisatsiooniastmega suunda. Aukude juhtivus viitab voolule (üldiselt nimetatakse seda positiivseks vooluks), mille moodustavad "augud", mis moodustuvad elektronide puudumisest väljaspool aatomituuma positiivselt ioniseeritud materjalides. Elektrivälja toimel täituvad augud väikese hulga elektronidega ja need põhjustavad aukude liikumist.
