瞬态抑制二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10的负12次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。

在正常电压条件下，TVS 瞬态抑制二极管表现为开路，但存在少量漏电流。当正常电压超过一定水平时，TVS瞬态抑制二极管结雪崩，结果过电压从被保护电路中分流并通过TVS二极管分流。当过电压消失时，设备会自动复位。
瞬态电压抑制二极管主要由PN结构组成，其中包括正向工作区和反向截止区。正向工作区具有较低的电阻，在正向电压下表现出类似普通二极管的导通特性；而反向截止区则具有较高的电阻，只在达到额定电压时才会导通。