近代有关原子结构的理论指出，在带正电的原子核周围有带负电的电子，这些电子围绕原子核不断地运动。然而它们的运动轨道不是任意的，而是一定的，就像行星围绕太阳运动一样。不同轨道上的电子能量不同，所以原子中电子的能量只具有一些特定的值，这些特定的能量值叫作电子的能级。对于单个原子来说，电子运动的轨道由里向外分为若干层，分别对应于高低不同的能级，内层轨道电子能级较低，外层轨道电子能级较高。这种能级高低的区别可用图1所示的一条条高低不同的水平线来表示，叫作电子的能级图。具有最高能级的电子很容易脱离原子而成为自由电子。
晶体是由数量极大的原子组成的，当然它包含有数量更大的电子，和这些电子相对应的能级数目自然也非常多，它们聚集为一些高低不同的组别，每组中都包含有很多能级，这些能级之间的能量差别极小（和组与组之间的差别相比），它们挤在一起，形成一条带子，叫作能带（见图2）。如果单个原子有N个能级，则由这样的原子构成的晶体将具有N个能带，这些能带是和单个原子的能级相对应的。在原子中处于最低能级的电子，在晶体中也处于最低能带中；较高能级的电子，也处于相应较高的能带中。
在单个原子中，相邻能级有一定的能量差别，而在晶体中，相邻能带之间也有一定的能量差别。通常各能带之间的能量差别或间隔，就叫作“禁带”或“禁带宽度”，它是指电子所不具有的能量数值范围。
对于半导体材料来说，“禁带”或“禁带宽度”还具有更确切的含义。一般半导体材料里面的一些能带都被电子填满，称为“满带”。满带中最高的能带称为“价带”，它和原子中最外层轨道上价电子的能级相对应。在价带之上的能带称为“导带”。导带基本上没有电子，所以常称为“空带”。在半导体材料中，“价带”之上和“导带”之下的这段能量间隔，即从“价带”顶端到“导带”底端之间的能量差值叫作“禁带”或“禁带宽度”（见图3）。不同的半导体材料，“禁带宽度”不同。例如硅材料的“禁带宽度”为1～1.3电子伏特，锗材料的“禁带宽度”为0.6～1电子伏特。为了生产各种功能不同的晶体管，就需要采用不同禁带的半导体材料。（以上普知供稿）
