Diodo tiesioginė įtampa reiškia įtampos kritimą, kuris atsiranda, kai elektros srovė praeina per diodą elektros grandinėje. Paprastai jis nepriklauso nuo srovės, einančios per diodą, kiekio ir bus toks pat tam tikrai diodų šeimai. Silicio diodų, kurie paprastai yra labiausiai paplitę, diodo tiesioginės įtampos kritimas yra apie 0.7 volto (V).
Diodai yra įtaisai, kurie elektros srovę praleidžia tik viena kryptimi, todėl gali būti laikomi tam tikru vienkrypčiu elektronų vožtuvu. Kai elektronai juda teisinga kryptimi, kad galėtų praeiti pro diodą, sakoma, kad diodas yra pakreiptas į priekį. Taigi, diodo tiesioginis įtampos kritimas taip pat žinomas kaip tiesioginio poslinkio įtampos kritimas.
Diodai veikia tuo, kad tarp jų elektrodų yra šiek tiek legiruotos puslaidininkinės medžiagos, kuri praleidžia elektronus viena kryptimi, bet ne kita. Ši medžiaga turi dvi zonas: n zoną, kurioje gausu neigiamo krūvio elektronų, ir p zoną, kurioje elektronų mažai. Galima manyti, kad p zonoje yra teigiamų skylių, kurios gali priimti elektronus iš n zonos. Kai dvi zonos sujungiamos, kad susidarytų pn jungtis, elektronai pereina iš n zonos į p zoną, kol išnaudojami visi n zonos elektronai, kuriuos galima naudoti kaip srovės nešiklius, ir pn jungtis tampa izoliatoriumi.
Jei į išeikvotą n zoną įšvirkščiami nauji elektronai, o jie pašalinami iš prisotintos p zonos, elektros srovė tekės per sandūrą. Taip atsitinka, kai diodas yra pakreiptas į priekį. Elektronai turi būti stumiami įtampos, turinčios pakankamai jėgos, kad galėtų kirsti pn sandūrą, ir šis stūmimas yra diodo tiesioginės įtampos arba tiesioginio poslinkio įtampos kritimo šaltinis.
Jei grandinės poliškumas yra atvirkštinis ir bandoma įleisti elektronus į p zoną, kol jie pašalinami iš n zonos, sakoma, kad diodas yra pakreiptas atgal ir srovė netekės. Jei ši atvirkštinio poslinkio įtampa viršija tam tikrą vertę – didžiausią atvirkštinę įtampą – diodas gali sugesti ir praleisti dideles sroves, procese, vadinamame atvirkštinės įtampos gedimu. Tada diodas bus sugadintas visam laikui.
Kaip minėta, skirtingų tipų diodai turi skirtingą tiesioginės įtampos kritimą. Paprasto šviesos diodo (LED) tiesioginis įtampos kritimas gali svyruoti nuo 1.4 iki 4 V, priklausomai nuo tipo. Schottkey diodo tiesioginės įtampos kritimas paprastai yra tik 0.2 V.