Οι δίοδοι είναι συσκευές που εμποδίζουν τη διέλευση ενός ηλεκτρικού σήματος μέσω αυτών προς τη μία κατεύθυνση, αλλά επιτρέπουν σε ένα σήμα να περάσει από την άλλη. Όταν μια τυπική δίοδος ημιαγωγών μπλοκάρει ένα σήμα, είναι πιθανό η τάση αυτού του σήματος να γίνει πολύ υψηλή για να μπορεί να ελέγξει η δίοδος. Σε εκείνο το σημείο, η δίοδος θα αποτύχει και θα επιτρέψει στο σήμα να περάσει, και πιθανότατα θα καταστραφεί καθώς η τάση μεταφέρεται μέσω αυτής. Ονομάζεται το σημείο χιονοστιβάδας της διόδου, μόλις αρχίσει αυτό το φαινόμενο, συνήθως δεν θα σταματήσει μέχρι να έχει την πορεία του, καταστρέφοντας πολλά, αν όχι όλα, από τα εξαρτήματα του κυκλώματος στο πέρασμά του. Η δίοδος χιονοστιβάδας είναι ένας ειδικός τύπος διόδου που μπορεί να αντέξει το συμβάν χιονοστιβάδας και να χρησιμοποιήσει το φαινόμενο χιονοστιβάδας στην κανονική του λειτουργία.
Όλες οι δίοδοι ημιαγωγών κατασκευάζονται από δύο κομμάτια ημιαγωγού υλικού, συνήθως πυριτίου, συντηγμένα μεταξύ τους. Ένα κομμάτι του υλικού, η κάθοδος, θα έχει θετικό φορτίο. Το δεύτερο κομμάτι, η άνοδος, θα έχει αρνητικό φορτίο.
Αυτές οι δίοδοι ελέγχουν την κατεύθυνση της ροής του κυκλώματος στα κυκλώματα. Όταν εφαρμόζεται ηλεκτρικό ρεύμα στην άνοδο της διόδου, διασχίζει το θετικά φορτισμένο υλικό προς την αρνητική κάθοδο και στη συνέχεια περνά από την κάθοδο στο υπόλοιπο κύκλωμα. Μια δίοδος που λειτουργεί σε αυτή την κατάσταση είναι πολωμένη προς τα εμπρός.
Εάν συνδεθεί το ίδιο ρεύμα στην κάθοδο, απλά θα σταματήσει με το ίδιο φορτίο της καθόδου και θα μπλοκαριστεί από τη δίοδο. Μια δίοδος σε αυτή την κατάσταση έχει αντίστροφη πόλωση. Ωστόσο, εάν αυτή η τάση είναι αρκετά υψηλή, μπορεί να έχει αρκετή ισχύ για να περάσει μέσα από την κάθοδο και να φτάσει στη θετική άνοδο. Εάν συμβεί αυτό, το ρεύμα θα διοχετευτεί έξω από την άνοδο της διόδου και η δίοδος θα είναι σε κατάσταση χιονοστιβάδας. Αυτή η κατάσταση συνήθως θα καταστρέψει μια τυπική δίοδο, καθώς και οποιαδήποτε άλλα στοιχεία κυκλώματος που βρίσκονται μεταξύ της διόδου και ενός σημείου γείωσης.
Μια δίοδος χιονοστιβάδας έχει σχεδιαστεί με πολύ συγκεκριμένο τρόπο, ώστε να μπορεί να χρησιμοποιήσει το φαινόμενο της χιονοστιβάδας. Αντί να περιμένει η τάση να γίνει πολύ μεγάλη για να χειριστεί η δίοδος και να πέσει εκτός ελέγχου, μια δίοδος χιονοστιβάδας εκκινεί σκόπιμα το φαινόμενο χιονοστιβάδας σε μια προκαθορισμένη τάση. Αυτή η προκαθορισμένη τάση δεν είναι αρκετά ισχυρή για να καταστρέψει τη δίοδο, γεγονός που επιτρέπει στη δίοδο χιονοστιβάδας να μεταφέρει την υπερβολική ισχύ μακριά από το κύκλωμα στη γείωση. Με αυτόν τον τρόπο, μια δίοδος χιονοστιβάδας λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο που ένας υπερχειλιστής επιτρέπει σε ένα φράγμα να ανακατευθύνει τα υπερβολικά πλημμυρικά νερά.
Η δίοδος χιονοστιβάδας χρησιμοποιείται συχνά σε κυκλώματα για να παρέχει προστασία από ανεπιθύμητες ή απροσδόκητες τάσεις που διαφορετικά θα μπορούσαν να καταστρέψουν τα κυκλώματα. Τέτοιες δίοδοι έχουν συνήθως τις καθόδους τους συνδεδεμένες με την κύρια διαδρομή ηλεκτρικού ρεύματος του κυκλώματος και τις άνοδοι σε μια ηλεκτρική γείωση. Αυτή η διαμόρφωση τους επιτρέπει να ανακατευθύνουν τις απειλητικές τάσεις απευθείας στη γείωση, σε αντίθεση με το να τους επιτρέπει να ταξιδεύουν μέσω του κυκλώματος και να το καταστρέφουν. Οι δίοδοι χιονοστιβάδας σε αυτήν τη διαμόρφωση λειτουργούν ως δίοδοι σύσφιξης, καθώς σταθεροποιούν ή συσφίγγουν τη μέγιστη τάση που θα βιώσει ένα κύκλωμα σε ένα προκαθορισμένο επίπεδο.