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TVS二極管會和要保護的電路并聯。當其電壓超過突崩潰準位時，直接分流過多的電流。TVS二極管是箝位器，會抑制超過其崩潰電壓的過高電壓。當過電壓消失時，TVS二極管會自動復歸，而其吸收的能量比類似額定的撬棒電路要大很多。
TVS二極管有單向的及雙向的。單向的TVS二極管在順向操作時類似整流子，但在其設計允許承受很大的峰值電流，1.5KE系列的瞬間功率可以到1500 W。
雙向的TVS二極管可以視為是二個極性相反的雪崩二極管相串聯，再和要保護的電路并聯。雖然在電路中會標示為二個二極管，不過實際元件是將二個二極管封裝在同一個包裝中。
TVS二極管過電壓反應的速度會比其他的過電壓保護元件（例如壓敏電阻或是氣體放電管）要快。實際的箝位大約只有一皮秒，但因為實際電路中導線存在電感，因此保護元件需容許較長時間的大電壓。因此TVS二極管會比其他元件適合保護電路不受很快，而且有破壞性的電壓突波。像許多分散式的電路都有這種快速的過電壓突波，可能因為內部因素或是外部因素造成，例如閃電或是馬達短路。
瞬態電壓抑制器若使用在超過其設計條件的環境下，可能會損壞。瞬態電壓抑制器的失效模式有三種：短路、開路、元件額定下降。