Na svojoj najjednostavnijoj razini, bipolarni tranzistor s izoliranim vratima (IGBT) je prekidač koji se koristi za dopuštanje protoka energije kada je uključen i za zaustavljanje protoka energije kada je isključen. IGBT je uređaj u čvrstom stanju, što znači da nema pokretnih dijelova. Umjesto otvaranja i zatvaranja fizičke veze, njime se upravlja primjenom napona na poluvodičku komponentu, zvanu baza, koja mijenja svoja svojstva kako bi stvorila ili blokirala električni put.
Najočitija prednost ove tehnologije je da nema pokretnih dijelova koji bi se istrošili. Međutim, solid-state tehnologija nije savršena. Još uvijek postoje problemi s električnim otporom, zahtjevima za napajanjem, pa čak i vremenom potrebnim za rad prekidača.
Bipolarni tranzistor s izoliranim vratima je poboljšani tip tranzistora koji je konstruiran tako da se minimiziraju neki od nedostataka konvencionalnog poluprovodničkog tranzistora. Nudi nizak otpor i veliku brzinu pri uključivanju koji se nalazi u moćnom tranzistoru s efektom polja metal–oksid–poluvodič (MOSFET), iako se isključuje nešto sporije. Također ne zahtijeva konstantan izvor napona kao što to rade drugi tipovi tranzistora.
Kada je IGBT uključen, napon se primjenjuje na kapiju. Time se formira kanal za električnu struju. Tada se dovodi bazna struja koja teče kroz kanal. Ovo je u biti identično načinu na koji MOSFET radi. Iznimka je da konstrukcija bipolarnog tranzistora s izoliranim vratima utječe na to kako se sklop isključuje.
Bipolarni tranzistor s izoliranim vratima ima drugačiji supstrat ili osnovni materijal od MOSFET-a. Podloga osigurava put do električnog uzemljenja. MOSFET ima N+ supstrat, dok je IGBT supstrat P+ s N+ puferom na vrhu.
Ovaj dizajn utječe na način na koji se prekidač isključuje u IGBT-u, dopuštajući da se to dogodi u dvije faze. Prvo, struja vrlo brzo opada. Drugo, javlja se učinak koji se naziva rekombinacija, tijekom kojeg N+ pufer na vrhu supstrata eliminira pohranjeni električni naboj. S isključenjem koji se odvija u dva koraka, potrebno je nešto duže nego kod MOSFET-a.
Njihova svojstva omogućuju proizvodnju IGBT-ova da budu manji od konvencionalnih MOSFET-a. Standardni bipolarni tranzistor zahtijeva nešto veću površinu poluvodiča nego IGBT; MOSFET zahtijeva više nego dvostruko više. To značajno smanjuje troškove proizvodnje IGBT-ova i omogućuje da se više njih integrira u jedan čip. Potreba za snagom za rad bipolarnog tranzistora s izoliranim vratima također je niža nego kod drugih aplikacija.