Для биполярного транзистора p-n-p структуры различают три области (рис.1): левая область – p-типа – эмиттер; средняя область - n-типа – база; правая область – p-типа – коллектор. Физические процессы в этих областях определяют основу работы биполярного транзистора.
Эмиттер или эмиттерный электронно-дырочный переход (p-n переход эмиттер – база /5/), как правило, имеет прямое смещение, т.е. напряжение UЭБ эмиттер – база имеет такую полярность, чтобы p-n переход находился под прямым смещением. В этом случае эмиттер является источником подвижных носителей тока и основное назначение эмиттера – инжекция носителей заряда в базу. Ток эмиттера описывается экспоненциальной функцией, справедливой для прямосмещенного p-n перехода (1). Полное значение тока эмиттера включает дырочную и электронную составляющие. Поскольку NЭ >> NБ, то дырочная составляющая тока эмиттера будет много больше электронной составляющей. При этом утверждается, что в транзисторе p-n-p структуры за усилительные свойства ответственна дырочная составляющая тока эмиттера. Основным параметром, который характеризует инжекционную способность эмиттера, является эффективность эмиттера:
, (2)
где 
и 
– удельные сопротивления эмиттерного и базового слоев полупроводника; W – толщина базы; L Р – длина свободного пробега дырок в базе.
Практически 
, 
, поэтому 
.
База предназначена для эффективной передачи носителей заряда от эмиттера к коллектору. Дырки, инжектированные эмиттером в базу, за счет градиента их концентрации диффундируют вдоль базы. Для компенсации положительного объемного заряда дырок в базу входят компенсирующие электроны из внешней цепи. Часть дырок рекомбинирует с электронами и рассеивается на неоднородностях в решетке кристалла, не доходя до коллектора. Взамен рекомбинированных электронов в базу входят новые компенсирующие электроны, создающие одну из составляющих тока базы.
Рекомбинационные потери в базе учитываются коэффициентом переноса 
. Коэффициент переноса показывает, какая часть дырок, инжектированных эмиттером, достигает коллекторного перехода:
. (3)
Обычно 
, поэтому 
Для увеличения коллекторный переход по площади должен быть больше эмиттерного, чтобы собирать большую часть дырок, движущихся от эмиттера к коллектору вдоль базы несколько расходящимся пучком (рис.1).
Коллектор предназначен для эффективного сбора дырок, диффундируемых вдоль базы и инжектированных эмиттером. Как уже отмечалось, SК > SЭ, и это позволяет уменьшить влияние краевых эффектов в базе, увеличивается активная часть базы, уменьшается пассивная часть базы. Кроме этого, увеличение SК ведет к возрастанию допустимой мощности рассеяния на коллекторном переходе: PК = IК · UКБ, причем в активном режиме работы биполярного транзистора напряжение коллектор – база по модулю много больше напряжения эмиттер – база, а напряжение пробоя для коллекторного перехода определяется его значением для лавинного пробоя. Через коллекторный переход протекает не только дырочный, но и электронный ток, поэтому можно говорить об эффективности коллекторного перехода, определяемой из соотношения
. (4)
При отсутствии лавинного размножения носителей заряда в коллекторном переходе 
.
Произведение трех коэффициентов 
определяет коэффициент передачи эмиттерного тока в коллектор 
или коэффициент передачи по току биполярного транзистора в схеме включения с ОБ:
. (5)
Практическое применение находят транзисторы, имеющие 
. Таким образом, коллекторный ток почти равен эмиттерному, но напряжение на коллекторном (обратно смещенном) p-n переходе может быть во много раз больше, чем на эмиттерном, поэтому в транзисторе имеет место усиление сигнала по мощности.
Рис.2. Диаграмма токов в транзисторе
При разорванной цепи эмиттера (
) через коллекторный переход протекает, как и через обычный обратно смещенный p-n переход, ток неосновных носителей заряда, называемый неуправляемым током коллекторного перехода 
. Этот ток почти не зависит от изменения напряжения на коллекторе, но экспоненциально увеличивается с ростом температуры. Ток 
замыкается по цепи база – коллектор, т.е. совпадает по направлению с основным током коллектора и направлен встречно с током базы, вызванным рекомбинационными потерями в базе и электронным током эмиттера (рис.2).
При некотором токе 
в цепи коллектора протекает ток 
, а в цепи базы 
.
