Tranzistori su komponente u elektroničkim uređajima koje kontroliraju i pojačavaju protok električne energije u uređaju i smatraju se jednim od najvažnijih izuma u razvoju moderne elektronike. Važne karakteristike tranzistora koje utječu na rad tranzistora uključuju pojačanje tranzistora, strukturu i polaritet, kao i konstrukcijske materijale. Karakteristike tranzistora mogu se jako razlikovati ovisno o namjeni tranzistora.
Tranzistori su korisni jer mogu koristiti malu količinu električne energije kao signal za kontrolu protoka mnogo većih količina. Sposobnost tranzistora da to učini naziva se dobitkom tranzistora, koja se mjeri kao omjer izlaza koji tranzistor proizvodi i ulaza potrebnog za proizvodnju tog izlaza. Što je veći izlaz u odnosu na ulaz, veći je dobitak. Taj se omjer može mjeriti u smislu električne energije, napona ili struje. Dobitak se smanjuje kako radna frekvencija raste.
Karakteristike tranzistora variraju ovisno o sastavu tranzistora. Uobičajeni materijali uključuju poluvodiče silicij, germanij i galijev arsenid (GaAs). Galijev arsenid se često koristi za tranzistore koji rade na visokim frekvencijama jer je njegova mobilnost elektrona, brzina kojom se elektroni kreću kroz poluvodički materijal, veća. Također može sigurno raditi na višim temperaturama u silicijskim ili germanijevim tranzistorima. Silicij ima nižu pokretljivost elektrona od ostalih tranzistorskih materijala, ali se obično koristi jer je silicij jeftin i može raditi na višim temperaturama od germanija.
Jedna od najvažnijih karakteristika tranzistora je dizajn tranzistora. Bipolarni spojni tranzistor (BJT) ima tri terminala koji se nazivaju baza, kolektor i emiter, a baza leži između kolektora i emitera. Male količine električne energije kreću se od baze do emitera, a mala promjena napona uzrokuje mnogo veće promjene u strujanju električne energije između slojeva emitera i kolektora. BJT se nazivaju bipolarni jer koriste i negativno nabijene elektrone i pozitivno nabijene elektronske rupe kao nositelje naboja.
U tranzistoru s efektom polja (FET) koristi se samo jedan tip nosača naboja. Svaki FET ima tri poluvodička sloja nazvana gate, drain i source, koji su analogni bazi, kolektoru i emiteru BJT-a. Većina FET-ova također ima četvrti terminal koji se naziva tijelo, bulk, baza ili supstrat. Koristi li FET elektrone ili elektronske rupe za prijenos naboja ovisi o sastavu različitih poluvodičkih slojeva.
Svaki poluvodički terminal u tranzistoru može imati pozitivan ili negativan polaritet, ovisno o tome kojim je tvarima dopiran glavni poluvodički materijal tranzistora. U dopingu N-tipa dodaju se male nečistoće arsena ili fosfora. Svaki atom dopanta ima pet elektrona u svojoj vanjskoj ljusci. Vanjska ljuska svakog atoma silicija ima samo četiri elektrona, pa svaki atom arsena ili fosfora daje višak elektrona koji se može kretati kroz poluvodič, dajući mu negativan naboj. U dopiranju P-tipa umjesto njega se koriste galij ili bor, od kojih oba imaju po tri elektrona u vanjskoj ljusci. To daje četvrtom elektronu u vanjskoj ljusci atoma silicija ništa s čime bi se mogao povezati, stvarajući odgovarajuće nositelje pozitivnog naboja zvane elektronske rupe u koje se elektroni mogu kretati.
Tranzistori se također klasificiraju prema polaritetu njihovih komponenti. U NPN tranzistorima, srednji terminal – baza u BJT-ovima, vrata u FET-ovima – ima pozitivan polaritet, dok su dva sloja s obje strane negativna. U PNP tranzistoru je suprotan slučaj.