Dioda tunelowa – dioda półprzewodnikowa charakteryzująca się niewielką grubością złącza "p-n", bardzo wysokim stężeniem domieszek w obu złączach (półprzewodniki domieszkowane "p" i "n") oraz ujemną wartością rezystancji dynamicznej dla pewnego zakresu napięcia dodatnio polaryzującego. Została ona wynaleziona w 1957 roku przez japońskiego fizyka Leo Esaki (stąd też alternatywną nazwą diody tunelowej jest określenie "dioda Esakiego"). W trakcie przeprowadzania badań nad złączami półprzewodnikowymi p-n zauważył, że gdy dioda jest silnie domieszkowana, to po przekroczeniu pewnej wartości napięcia przewodzenia, w pewnym przedziale napięć wykazuje ujemną wartość rezystancji dynamicznej. W 1973 roku Leo Esaki został laureatem Nagrody Nobla z fizyki za odkrycie zjawiska tunelowania elektronów w diodzie tunelowej. Zjawisko to polega na przenikaniu nośników prądu przez wąską warstwę przy bardzo małym napięciu.
Typowa dioda tunelowa jest wykonana z krzemu (Si), antymonku galu (GaSb) czy arsenku galu (GaAs). Można, chociaż coraz rzadziej, spotkać jeszcze diody germanowe (Ge)[1].