En una unión p-n en equilibrio, los niveles Fermi coinciden en los dos lados de la unión. Los electrones y huecos alcanzan el equilibrio en la unión y forman una región de depleción. La dirección ascendente en el diagrama representa energía creciente de electrones. Eso implica que tendría que suministrar energía para conseguir que un electrón suba en el diagrama, e igualmente suministrar energía para conseguir que un hueco vaya hacia abajo en el diagrama.

En la polarización inversa de la unión p-n, el lado p se hace mas negativo, lo cual para los electrones que se mueven a través de la unión, supone una "cuesta arriba". La dirección de conducción de los electrones en el diagrama es de derecha a izquierda, y la dirección hacia arriba representa aumentar la energía de los electrones.

En la polarización directa de la unión p-n, el lado p se hace mas positivo, lo cual para los electrones que se mueven a través de la unión, supone una "cuesta abajo". Un electrón puede moverse a través de la unión y cubrir un "agujero" o hueco cerca de la unión. A continuación, el electrón puede moverse de hueco en hueco hacia la izquierda, hacia el terminal positivo, lo cual puede describirse como un movimiento de huecos hacia la derecha. La dirección de conducción para los electrones en el diagrama es de derecha a izquierda, y la dirección hacia arriba representa aumentar la energía de electrones.

Cuando la unión p-n se polariza directamente, los electrones del material tipo n que se han elevado a la banda de conducción y que se han difundido a través de la unión se encuentran con una energía mayor que los huecos del material de tipo p. Estos se combinan fácilmente con los agujeros, haciendo posible una continua corriente directa a través de la unión.