Półprzewodniki samoistne są substancjami zbudowanymi z jednego typu atomów. W temperaturze bliskiej 0K wszystkie elektrony półprzewodnika są ściśle związane z jego atomami i nie mają możliwości ruchu, więc substancja nie może wówczas wykazywać właściwości elektrycznych. Wzrost temperatury przewodnika może powodować, że niektóre elektrony uzyskają na tyle duża energię, by pokonać przerwę energetyczną i przejść do pasma przewodnictwa (patrz rysunek).
Po przejściu elektronu do pasma przewodnictwa w półprzewodniku pojawiają się dwa nośniki prądu: wspomniany wcześniej elektron oraz dziura po tym elektronie, znajdująca się w paśmie walencyjnym, która zachowuje się jak dodatni ładunek elektryczny. Po przyłożeniu do półprzewodnika zewnętrznego pola elektrycznego obydwa nośniki prądu zaczynają się poruszać, więc przez półprzewodnik płynie prąd.
Na wykresie przedstawiono zależność oporu właściwego półprzewodnika od jego
Wzrost temperatury półprzewodnika powoduje zwiększenie się jego energii wewnętrznej, co z kolei prowadzi do tego, że większa liczba elektronów przedostaje się do pasma przewodnictwa i tym samym rośnie liczba par elektron-dziura, będących nośnikami prądu elektrycznego, co skutkuje zmniejszeniem się oporu właściwego.
Innym sposobem kreacji par elektron-dziura jest oświetlanie półprzewodnika światłem o energii co najmniej równej wartości przerwy energetycznej pomiędzy pasmami walencyjnym i przewodnictwa. Zjawisko to nosi nazwę zjawisko fotoelektrycznego wewnętrznego.