Стабілітрони - це діоди кремнію, спеціально сконструйовані для роботи в так званій області пробою. З цієї причини їх також називають діодами-регуляторами напруги.
Максимальна напруга визначає, скільки зворотної напруги витримує діод до того, як відбудеться пробій. Для більшості це принаймні 50 В. Звичайні діоди із зворотним зміщенням мають зворотний струм, настільки малий, що дорівнює нулю, так що діод поводиться подібно до розімкнутої ланцюга. Однак при перевищенні максимальної номінальної напруги утворюється великий зворотний струм, і діод руйнується. Це руйнування відбувається при так званій напрузі зворотного пробою або піковій оберненій напрузі (PIV). Стабілітрони створені для оптимальної роботи, коли вони мають зворотний зсув і замість того, щоб бути зруйнований, буде проводити електрику в умовах, коли нормальна напруга пробою діода досягли. Напруги пробою стабілітрона можуть становити від 2 до 200 В.
Діоди здатні підтримувати постійні вихідні напруги протягом змін струму в ланцюзі, тим самим стабілізуючи напругу при різних навантаженнях. Тому їх найчастіше використовують як регулятори напруги для ланцюгів слабкого струму. Вони можуть захищати схеми від стрибків напруги або перевантажень або статичної електрики. Стабілітрони також часто використовуються для генерації опорних напруг для схем підсилювача.
Для регулювання напруги стабілітрони розміщуються в ланцюгах у зворотно зміщеному положенні паралельно навантаженню, як показано.
Діоди працюють на так званому ефекті Зенера. P-n-перехід сильно легований, що призводить до його звуження та отримання напруженого електричного поля. При зворотному зміщенні це інтенсивне електричне поле спричиняє іонізацію, коли електрони відтягуються від валентних орбіт, щоб вони стали вільними та могли текти.