Można, chociaż coraz rzadziej, spotkać jeszcze diody germanowe (Ge). thumb|Charakterystyka prądowo-napięciowa diody tunelowej
Zasada działania diody tunelowej Przy wzroście napięcia przewodzenia (złącze p-n spolaryzowane w kierunku przewodzenia), natężenie prądu diody wzrasta dużo szybciej niż w przypadku typowej diody półprzewodnikowej (tutaj zjawisko tunelowania odgrywa istotną rolę). Dalszy wzrost napięcia (od ok. 50 mV do ok. 350 mV) będzie powodować pogorszenie warunków pracy elementu i po przekroczeniu napięcia szczytowego UP natężenie prądu diody będzie malało, zaś po przekroczeniu „punktu doliny” UV prąd diody z powrotem zacznie wzrastać. W związku z tym w zakresie UP ÷ UV dioda tunelowa ma ujemną wartość rezystancji dynamicznej. W diodzie tunelowej przy polaryzacji zaporowej płynie prąd (wartość napięcia przebicia wynosi 0).
Istotne parametry diody tunelowej punkt szczytowy określany przez napięcie UP i prąd IP, punkt doliny określany przez napięcie UV i prąd IV, rezystancja dynamiczna w zakresie napięcia UP ÷ UV, które w dużym stopniu zależą od materiału, który został użyty do produkcji diody tunelowej.