Mechanizm diody Zenera działa przy użyciu połączenia polaryzacji wstecznej, co skutkuje awarią, która umożliwia przewodzenie elektryczne. Zasada działania tego mechanizmu jest znana jako efekt zenera, nazwany tak po amerykańskim fizyk Clarence Zener.
Dioda to urządzenie elektroniczne składające się z półprzewodników, które są sklasyfikowane jako typu p lub n. Półprzewodnik typu p jest dodatnio naładowany i zawiera nadmiarową liczbę otworów, podczas gdy półprzewodnik typu n jest naładowany ujemnie i zawiera nadmierną liczbę elektronów. Granica między tymi dwoma typami półprzewodników nazywa się złączem p-n. Normalna dioda zazwyczaj pozwala na przepuszczenie prądu elektrycznego za pomocą połączenia polaryzacji do przodu.
Dioda Zenera, znana również jako dioda rozrywająca, zwykle wykorzystuje złącze krzemowe p-n, które jest odchylane w kierunku odwrotnym. W połączeniu odwrotnym polaryzacja przyłożone napięcie hamuje przepływ elektryczny. Jednakże, poprzez ciągłe zwiększanie napięcia, dioda ostatecznie osiąga punkt załamania, gdy warstwa zubożająca na złączu p-n rozpada się. Ten podział prowadzi do przepływu elektrycznego przez diodę, aby kontrolować wysokie napięcie wsteczne. Punkt napięcia przebicia, w którym dioda Zenera przepuszcza prąd elektryczny, jest znana jako napięcie Zenera. Diody Zenera są używane przede wszystkim jako regulatory napięcia.