Zenerove diódy sú kremíkové diódy špeciálne skonštruované na prácu v takzvanej poruchovej oblasti. Z tohto dôvodu sa tiež označujú ako diódy regulátora napätia.
Maximálne menovité napätie určuje, koľko reverzného napätia dióda vydrží predtým, ako dôjde k poruche. Pre väčšinu je to najmenej 50 V. Bežné diódy, ktoré majú spätné predpätie, majú reverzný prúd tak malý, že sú nulové, takže sa dióda chová podobne ako v otvorenom obvode. Pri prekročení maximálneho napätia sa však vytvorí veľký spätný prúd a dióda sa zničí. Táto deštrukcia nastáva pri tom, čo je známe ako reverzné rozkladné napätie alebo špičkové inverzné napätie (PIV). Zenerove diódy sú vytvorené tak, aby fungovali optimálne, ak majú reverzné predpätie a namiesto toho, aby boli zničený, bude viesť elektrinu za podmienok, keď sú bežné hodnoty poruchového napätia diódy dosiahol. Napätie pri poruche zenerovej diódy sa môže pohybovať od 2 do 200 V.
Diódy sú schopné udržiavať konštantné výstupné napätia počas všetkých prúdových zmien v obvode, čím stabilizujú napätie pri rôznych zaťaženiach. Najčastejšie sa preto používajú ako regulátory napätia pre slaboprúdové obvody. Môžu chrániť obvody pred napäťovými špičkami alebo preťažením alebo statickou elektrinou. Zenerove diódy sa tiež často používajú na generovanie referenčných napätí pre obvody zosilňovačov.
Na reguláciu napätia sú Zenerove diódy umiestnené do obvodov v reverznej polohe paralelne so záťažou, ako je to znázornené.
Diódy pracujú na základe známeho ako Zenerov efekt. Križovatka p-n je silne dotovaná, čo spôsobí, že sa zúži a získa intenzívne elektrické pole. Pri spätnom predpätí spôsobuje toto intenzívne elektrické pole ionizáciu, pri ktorej sa elektróny odťahujú od svojich valenčných dráh, takže sa uvoľňujú a môžu prúdiť.