Τα τρανζίστορ είναι εξαρτήματα σε ηλεκτρονικές συσκευές που ελέγχουν και ενισχύουν τη ροή του ηλεκτρισμού στη συσκευή και θεωρούνται μια από τις σημαντικότερες εφευρέσεις στην ανάπτυξη της σύγχρονης ηλεκτρονικής. Τα σημαντικά χαρακτηριστικά του τρανζίστορ που επηρεάζουν τον τρόπο λειτουργίας του τρανζίστορ περιλαμβάνουν το κέρδος, τη δομή και την πολικότητα του τρανζίστορ, καθώς και τα δομικά υλικά. Τα χαρακτηριστικά του τρανζίστορ μπορεί να ποικίλλουν ευρέως ανάλογα με το σκοπό του τρανζίστορ.
Τα τρανζίστορ είναι χρήσιμα επειδή μπορούν να χρησιμοποιήσουν μια μικρή ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας ως σήμα για τον έλεγχο της ροής πολύ μεγαλύτερων ποσοτήτων. Η ικανότητα του τρανζίστορ να το κάνει αυτό ονομάζεται κέρδος τρανζίστορ, το οποίο μετράται ως ο λόγος της εξόδου που παράγει το τρανζίστορ προς την είσοδο που απαιτείται για την παραγωγή αυτής της εξόδου. Όσο υψηλότερη είναι η έξοδος σε σχέση με την είσοδο, τόσο υψηλότερο είναι το κέρδος. Αυτή η αναλογία μπορεί να μετρηθεί ως προς την ισχύ, την τάση ή το ρεύμα της ηλεκτρικής ενέργειας. Το κέρδος μειώνεται καθώς αυξάνεται η συχνότητα λειτουργίας.
Τα χαρακτηριστικά του τρανζίστορ ποικίλλουν ανάλογα με τη σύνθεση του τρανζίστορ. Τα κοινά υλικά περιλαμβάνουν τους ημιαγωγούς πυρίτιο, γερμάνιο και αρσενίδιο του γαλλίου (GaAs). Το αρσενίδιο του γαλλίου χρησιμοποιείται συχνά για τρανζίστορ που λειτουργούν σε υψηλές συχνότητες επειδή η κινητικότητα των ηλεκτρονίων του, η ταχύτητα με την οποία τα ηλεκτρόνια κινούνται μέσα από το υλικό ημιαγωγών, είναι υψηλότερη. Μπορεί επίσης να λειτουργήσει με ασφάλεια σε υψηλότερες θερμοκρασίες σε τρανζίστορ πυριτίου ή γερμανίου. Το πυρίτιο έχει χαμηλότερη κινητικότητα ηλεκτρονίων από τα άλλα υλικά τρανζίστορ, αλλά χρησιμοποιείται συνήθως επειδή το πυρίτιο είναι φθηνό και μπορεί να λειτουργήσει σε υψηλότερες θερμοκρασίες από το γερμάνιο.
Ένα από τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά του τρανζίστορ είναι η σχεδίαση του τρανζίστορ. Ένα τρανζίστορ διπολικής διασταύρωσης (BJT) έχει τρεις ακροδέκτες που ονομάζονται βάση, συλλέκτης και πομπός, με τη βάση να βρίσκεται μεταξύ του συλλέκτη και του πομπού. Μικρές ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας μετακινούνται από τη βάση προς τον εκπομπό και η μικρή αλλαγή στην τάση προκαλεί πολύ μεγαλύτερες αλλαγές στη ροή του ηλεκτρισμού μεταξύ των στρωμάτων του πομπού και του συλλέκτη. Τα BJT ονομάζονται διπολικά επειδή χρησιμοποιούν τόσο αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια όσο και θετικά φορτισμένες ηλεκτρονιακές οπές ως φορείς φορτίου.
Σε ένα τρανζίστορ φαινομένου πεδίου (FET), χρησιμοποιείται μόνο ένας τύπος φορέα φόρτισης. Κάθε FET έχει τρία στρώματα ημιαγωγών που ονομάζονται πύλη, αποστράγγιση και πηγή, τα οποία είναι ανάλογα με τη βάση, τον συλλέκτη και τον πομπό BJT, αντίστοιχα. Τα περισσότερα FET διαθέτουν επίσης ένα τέταρτο τερματικό που αναφέρεται ως σώμα, όγκος, βάση ή υπόστρωμα. Το εάν ένα FET χρησιμοποιεί ηλεκτρόνια ή ηλεκτρονιακές οπές για να μεταφέρει φορτία εξαρτάται από τη σύνθεση των διαφορετικών στρωμάτων ημιαγωγών.
Κάθε ακροδέκτης ημιαγωγού σε ένα τρανζίστορ μπορεί να έχει θετική ή αρνητική πολικότητα, ανάλογα με τις ουσίες με τις οποίες έχει προστεθεί το κύριο ημιαγώγιμο υλικό του τρανζίστορ. Στο ντόπινγκ τύπου Ν, προστίθενται μικρές ακαθαρσίες αρσενικού ή φωσφόρου. Κάθε άτομο του προσμίκτη έχει πέντε ηλεκτρόνια στο εξωτερικό του περίβλημα. Το εξωτερικό περίβλημα κάθε ατόμου πυριτίου έχει μόνο τέσσερα ηλεκτρόνια, και έτσι κάθε άτομο αρσενικού ή φωσφόρου παρέχει μια περίσσεια ηλεκτρονίου που μπορεί να κινηθεί μέσω του ημιαγωγού, δίνοντάς του αρνητικό φορτίο. Στο ντόπινγκ τύπου P, χρησιμοποιείται γάλλιο ή βόριο, τα οποία έχουν τρία ηλεκτρόνια στο εξωτερικό τους περίβλημα. Αυτό δεν δίνει στο τέταρτο ηλεκτρόνιο στο εξωτερικό περίβλημα των ατόμων του πυριτίου τίποτα για να συνδεθεί, παράγοντας αντίστοιχους φορείς θετικού φορτίου που ονομάζονται ηλεκτρονιακές οπές μέσα στις οποίες μπορούν να κινηθούν τα ηλεκτρόνια.
Τα τρανζίστορ ταξινομούνται επίσης ανάλογα με την πολικότητα των συστατικών τους. Στα τρανζίστορ NPN, το μεσαίο τερματικό – η βάση στα BJT, η πύλη στα FET – έχει θετική πολικότητα, ενώ τα δύο στρώματα σε κάθε πλευρά του είναι αρνητικά. Σε ένα τρανζίστορ PNP, συμβαίνει το αντίθετο.