Krzem jest zazwyczaj bardzo słabym przewodnikiem elektryczności i często uważany jest za izolator. Jednak proces zwany domieszkowaniem wprowadza niewielką ilość innego materiału do struktury krystalicznej w celu przekształcenia krzemu z izolatora na półprzewodnik. Półprzewodniki są zasadniczymi częściami komputerów i innych urządzeń elektronicznych.
Większość metali to dobre przewodniki elektryczne, ponieważ sposób, w jaki łączą się z nimi atomy, pozwala elektronom względnie swobodnie poruszać się po metalu. Jednak krzem i inne elementy znajdujące się w pobliżu niego na układzie okresowym pierwiastków tworzą sztywne struktury krystaliczne, które utrzymują elektrony na miejscu. Kiedy naukowcy dodają do krzemu niewielką ilość jednego z sąsiadujących elementów, jest wystarczająco dużo przerwy w sztywnej strukturze, w której elektrony płyną w pewnych warunkach.
Diody są najprostszymi półprzewodnikami. Pozwalają one płynąć elektronom, ale tylko w jednym kierunku. Jednym prostym zastosowaniem diody jest ochrona elektronicznego urządzenia, jeśli użytkownik wkłada baterie w niewłaściwym kierunku. Tranzystory służą jako przełączniki i wzmacniacze prądu elektrycznego. Czipy krzemowe zawierają tysiące tranzystorów. Chipy półprzewodnikowe znacznie obniżyły koszty elektroniki, takie jak komputery, dzięki czemu stały się dostępne dla mas. Liczba tranzystorów w układzie pozwala zmniejszyć rozmiar komputerów i urządzeń elektronicznych.
