二極管的工作原理主要基于其獨特的PN結結構。PN結由P型半導體和N型半導體形成，其中P型半導體中的載流子主要是空穴，而N型半導體中的載流子主要是電子。在PN結的界面處，兩側會形成空間電荷層，并建有自建電場。

在不存在外加電壓時，由于PN結兩邊的載流子濃度差，引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流達到平衡狀態，此時二極管處于電平衡狀態。

當給PN結外加正向電壓，即P區接電源正極，N區接電源負極時，稱為正向偏置。此時外加電場與內電場方向一致，加強了內電場，使得PN結變寬，阻礙了電子的擴散，形成微弱的反向電流。然而，當正向電壓達到某一數值（稱為門檻電壓）后，二極管才能真正導通。導通后，二極管兩端的電壓基本保持不變，這個電壓稱為二極管的“正向壓降”。

相反，當PN結處于反向偏置，即P區接低電位，N區接高電位時，二極管中幾乎沒有電流流過，處于截止狀態。但此時仍會有微弱的反向電流流過二極管，稱為漏電流。如果反向電壓高到一定程度，PN結空間電荷層中的電場強度會達到臨界值，產生載流子的倍增過程，產生大量的反向擊穿電流，這稱為二極管的擊穿現象。

發光二極管是二極管的一種特例，它能夠在電流通過時發光，廣泛應用于各種顯示、照明和指示設備中。其他類型的二極管，如整流二極管、穩壓二極管、光電二極管等，也都有各自特定的應用場景和工作原理。

綜上所述，二極管的工作原理基于其PN結的特性和外加電壓的方向及大小，使其在不同的工作狀態下表現出不同的電學特性，從而實現其在電路中的多種功能。