Tienen fuertemente dopado la unión P-N que es de aproximadamente 10nm (100A ) de ancho. Por lo general, están hechos de germanio , pero también se pueden hacer de arseniuro de galio y de silicio materiales.
Debido a la alta concentración de carga, el diodo túnel es muy rápido, estos pueden usarse en temperaturas muy bajas, en campos magnéticos de gran magnitud y en entornos con radiación alta.
Una característica muy importante de este diodo es su resistencia negativa en un determinado intervalo de voltajes de polarización directa. Cuando la resistencia es negativa, la corriente disminuye al aumentar el voltaje.