Os diodos Zener são diodos de silício construídos especificamente para operar no que é conhecido como região de decomposição. Por esse motivo, eles também são chamados de diodos reguladores de tensão.
A classificação de tensão máxima especifica quanta tensão reversa um diodo pode suportar antes que ocorra uma pane. Para a maioria, isso é pelo menos 50 V. Os diodos comuns com polarização reversa têm corrente reversa tão pequena que chega a zero, de modo que o diodo se comporta de maneira semelhante a um circuito aberto. Quando a classificação de tensão máxima é excedida, no entanto, uma grande corrente reversa é produzida e o diodo é destruído. Essa destruição ocorre no que é conhecido como tensão de ruptura reversa ou tensão de pico inverso (PIV). Os diodos Zener são criados para operar de forma otimizada quando são polarizados reversamente e, em vez de serem destruída, conduzirá eletricidade sob condições em que as tensões normais de ruptura de um diodo são alcançado. As tensões de ruptura do diodo Zener podem variar de 2 a 200 V.
Os diodos são capazes de manter as tensões de saída constantes ao longo das mudanças de corrente no circuito, estabilizando assim a tensão sob diferentes cargas. Portanto, eles são mais frequentemente usados como reguladores de tensão para circuitos de baixa corrente. Eles podem proteger os circuitos de picos de tensão ou sobrecargas ou eletricidade estática. Os diodos Zener também são freqüentemente usados para gerar tensões de referência para circuitos amplificadores.
Para regulação de tensão, os diodos Zener são colocados em circuitos em uma posição polarizada reversa paralela à carga, como mostrado.
Os diodos operam no que é conhecido como Efeito Zener. A junção p-n é fortemente dopada, o que faz com que ela se torne estreita e obtenha um intenso campo elétrico. Quando polarizado reversamente, este campo elétrico intenso causa ionização onde os elétrons são puxados para longe de suas órbitas de valência, de modo que se tornam livres e podem fluir.