半导体的能带结构是半导体电子学性能的关键，它可以决定半导体中电子和空穴的自由度、迁移能、激子生成速率以及临界动力学。在金属-半导体界面上，不同的能带结构会影响电子在界面上注入或跃迁；在p-n 界面上，能带结构会影响外加偏压下p-n 界面中电流传输特性。此外，能带也决定了一个材料的光学特性（如吸收/发射光强度、光生荷流密度、外部量子效率以及微细分光效应）。