電子管與電晶體都具有單向導電性，利用這種特性可以完成一些特定的邏輯，也正是這些邏輯單元構成了電子計算機的基礎。舉兩個最簡單的例子：二極體與閘電路二極體或閘電路雖然兩者都具有單向導電性，但是原理並不相同。電子管的陽極與陰極斷開，類似電池組的正負兩極。陰極處有一個加熱燈絲，工作時燈絲開始發熱加熱陰極，當陰極原子被加熱到激態，陰極開始向陽極發射電子，電路導通。反之向陽極加電壓時，並不能使電路導通，從而得到了單向導電性。電晶體由P型半導體與N型半導體相連組成，P型半導體是由純淨的四價元素摻雜三價元素製成，含較多帶正電的載流子——空穴；N型半導體由純淨的四價元素摻雜五價元素製成，含較多帶負電的載流子——電子。但是這二者單獨來說都是電中性的，兩者相連後由於擴散作用，P型半導體的正電荷載流子一部分去了N型那邊，同樣N型半導體的負電荷載流子一部分去了P型那邊。這樣在連線處就形成了PN接面，一方帶正電一方帶負電，形成了內電場，這樣的一個電場就阻止了空穴與電子的進一步擴散。當電晶體外接正電壓或負電壓時，就會導致PN接面變寬或變窄，從而形成更弱或更強的內電場，二極體從而導通或截止。這樣就得到了單向導電性。從原理可以看出電子管的體積很難做的非常小，將陰極加熱到激態也需要非常高的能耗，工作電壓也很難降低。而電晶體在體積，能耗與工作電壓方面都具有非常大的優勢。所以電晶體在問世之後就逐漸取代了電子管在電子世界中的地位。電子管可以在音響、微波爐及人造衛星的高頻發射機看見它的身影。電子管在高階的音響領域有很重要的作用，但是具體情況也不甚瞭解，懂行的同學可以科普一下。