Prostowniki dwupołówkowe umożliwiają wykorzystanie mocy źródła napięcia przemiennego przez cały okres. Napięcie wyjściowe takiego prostownika charakteryzuje się mniejszymi tętnieniami niż w przypadku prostowników jednopołówkowych. Jedyną wadą jest to, że układ elektryczny jest nieznacznie bardziej skomplikowany. Układ mostkowy, tzw. mostek Graetza, wykorzystuje cztery diody prostownicze i pozwala na prostowanie napięcia z dowolnego źródła przemiennego. Istnieje również konstrukcja oparta na dwóch diodach, jednak wymaga ona specjalnego zasilania – uzwojenie wtórne transformatora musi być podzielone na dwie jednakowe części. Obecnie układy takie stosuje się rzadko, ponieważ koszt dzielonego uzwojenia jest znacznie większy niż koszt diod użytych w układzie mostkowym.
W często stosowanym mostku Graetza proces prostowania napięcia przebiega w dwóch etapach. W pierwszej połówce okresu przewodzą tylko dwie diody, a pozostałe dwie diody są spolaryzowane zaporowo. W drugiej połówce okresu sytuacja ulega zamianie – przewodzą tylko dwie pozostałe diody. Napięcie wejściowe jest napięciem przemiennym, czyli zmienia polaryzację na dodatnią i ujemną, natomiast układ mostka jest tak skonstruowany, że napięcie wyjściowe jest jednokierunkowe – prąd płynie tylko w kierunku dodatnim (patrz rysunek powyżej).