利用物質的電阻率可以劃分界定導體、半導體以及絕緣體，但相較于電阻率，能帶圖能夠表征物質的更多性質。

如上圖所示，對于導體、半導體以及絕緣體而言其能帶圖有較為明顯的差異，這正是它們導電性質不相同的原因之一。

可以看到絕緣體(如金剛石晶體)的能帶被禁帶分割成三部分，其上是被價電子完全填充的滿帶（價帶），其下是被價電子完全填充的滿帶（價帶），這兩條能帶相隔的間距Eg，被稱為禁帶寬度。 Eg=Ec-Ev，Ec代表導帶底端的能量值，Ev代表價帶頂的能量值。由于價帶中的價電子全都束縛在共價鍵內,它一般沒有導電能力。但是處于價帶頂Ev處的價電子，如果吸收外界能量超過Eg這時電子就能跳到導帶中去成為導電的電子，因此Eg就是價電子掙脫共價鍵變成導電電子所需要吸收的最低能量值。由于金剛石的Eg值比較大(Eg=5.47eV)，電子很難從價帶跳到導帶中去，原來的導帶又是空的，所以金剛石在通常的情況下缺少導電電子，是導電能力很差的絕緣體。 半導體材料硅、鍺也屬于金剛石結構，它們的能帶也和金剛石類似，但它們的主要差別在于半導體的禁帶寬度Eg遠比絕緣體的Eg值小，如下圖所示。

由于半導體材料的Eg值小(如硅的Eg=1.107eV)，因此半導體中的一個價電子吸收外界能量后很容易越過禁帶從價帶跳到導帶中去成為導電電子，與此同時在價帶中留下一個空穴。

導體的能帶結構與絕緣體、半導體不同。由上圖可知，導體的能帶是彼此重疊的，中間沒有禁帶阻攔，因此沒有價帶和導帶的區別。處于這種能帶中的價電子可以參與導電。一般金屬(如銅)中存在大量的導電電子，所以銅等金屬是一個優良的導體。 半導體硅材料中摻有硼、鋁、鎵、銦等受主雜質時稱為p型硅材料，摻有磷、砷、銻、鉍等施主雜質時稱為n型硅材料。下面我們以硅材料中摻磷和摻硼為例，從雜質原子的能級與硅的能帶圖的關系，說明半導體摻雜質后的導電行為。

由于磷等施主雜質能級ED靠近導帶底，ED能級上畫的黑點代表磷等施主雜質的價電子，這些電子既不屬于價帶也不屬于導帶，但它們吸收了外界的能量后就可以跳到導帶構成電子導電。由于硼等受主雜質空穴的能級EA靠近硅的價帶頂，在EA能級上畫的白圈代表被受主拉住的空穴，這些空穴既不屬于價帶也不屬于導帶，因此沒有導電能力，但當這些空穴吸收了外界的能量后就可以跳到價帶中去成為具有導電能力的空穴，這個過程中并不產生導電電子，因此形成了空穴導電。 由此可見，正是由于雜質能級靠近半導體的價帶或導帶，所以這些雜質對半導體的導電性有著顯著的影響。