非线性电阻元件的电压、电流关系,不能用欧姆定律来描述，它们的伏安特性一般为曲线，在下图中分别给出了白炽灯和半导体二极管的伏安特性曲线。
白炽灯的伏安特性如图1中的曲线b-b所示。白炽灯的伏安特性曲线对坐标原点是对称的，因而具有双向特性。白炽灯在工作时灯丝处于高温状态，灯丝电阻值随着温度的升高而增大，通过白织灯的电流越大，其温度越高，阻值也越大。另外，白炽灯的“冷电阻”与“热电阻”的阻值可相差几倍至几十倍，所以白炽灯是非线性元件。
半导体二极管也是非线性电阻元件，其伏安特性如图1中的曲线c－c所示。二极管的正向压降很小(锗材料二极管一般约为O.2～0.3 V，硅材料二极管一般约为0.5～0.7 V)，正向电流随正向压降的升高而急剧上升，而反向电压从零一直增加到十几或几十伏时，其反向电流增加很小，几乎为零。因此，半导体二极管的伏安特性曲线对原点是不对称的，它具有明显的方向性。
稳压二极管也属于非线性元件，其正向特性与二极管相似，但反向特性却比较特别。当反向电压开始增加时，反向电流几乎为零，但当反向电压增加到某一数值时（称为稳压管的稳压值，有各种不同稳压值的稳压管），电流将突然增大，以后稳压管的端电压将基本维持恒定。当外加的反向电压继续升高时，其端电压仅有少量增加。
