具有半導體性質的非晶態材料稱為非晶半導體。目前研究最多的兩類非晶半導體是四面體鍵的非晶態半導體，主要是非晶硅、鍺及其相關材料，另一類是硫系玻璃如AS3Se2等等。以非晶硅為例，每一個硅原子與其近鄰的四個硅原子仍以共價方式鍵合，但鍵長、鍵角有一定畸變，因此原子的最近鄰排列雖保持相對確定的位置即近程有序性，但失去了晶態固體中原子排列的長程周期性。晶格周期勢場的無規漲落形成帶尾局域態分布，而非晶態半導體材料所包含的大量缺陷主要是懸掛鍵形成帶隙局域態的分布。