Стабилитроны представляют собой полупроводниковые диоды, работающие и области пробоя обратным напряжением. Они характеризуются напряжением стабилизации, которое соответствует вертикальному участку обратного напряжения вольт-амперной характеристики (см. рис. 1). На этом участке значительные изменения тока сопровождаются незначительными изменениями напряжения. Другой важной характеристикой стабилитронов являются значения минимального и максимального токов, при которых сохраняется стабилизация, то есть обеспечивается малое изменение напряжения. Важной характеристикой стабилитронов также является температурный коэффициент напряжения (ТКН), который определяется как изменение напряжения стабилизации при изменении температуры на один градус при неизменном токе. У стабилитронов с напряжением стабилизации менее 5,4 В ТКН отрицателен (с увеличением температуры напряжение стабилизации уменьшается), у стабилитронов с напряжением стабилизации более 5,4 В ТКН положителен.

Промышленностью выпускается широкий ассортимент стабилитронов малой, средней и большой мощности, которые отличаются максимально допустимым обратным током. Выпускаются также прецизионные стабилитроны, у которых ТКН на один-два порядка меньше, чем у обычных. Это достигается благодаря такой конструкции, при которой последовательно со стабилитроном включен диод. Положительный ТКН стабилитрона компенсируется, отрицательным ТКН диода, включенного в прямом направлении. При необходимости достижения малых напряжений стабилизации (менее 1 В) используется прямое включение специальных стабилитронов, у которых вольт-амперная характеристика прямого тока имеет такой же крутой участок, как и обратного тока, но при значительно меньших напряжениях. Такие стабилитроны называются стабисторами.