半波整流器的工作原理基於二極體的單向導電特性，它將交流電轉換為單向脈動直流電。具體工作過程如下：
正半周期：當交流電源的正半周期作用於變壓器的次級繞組時，二極體受到正向偏壓而導通，允許電流從陽極流向陰極，從而將交流電的正半周傳遞給負載電阻RL。此時，負載電阻上的電壓與輸入交流電的正半周電壓基本相同。
負半周期：在交流電源的負半周期，二極體進入反向偏置狀態，不再導通，因此沒有電流通過負載電阻，負載電阻兩端的電壓為零。雖然會有少量的反向電流從二極體流出，但這個電流幾乎可以忽略不計。
由於半波整流器只允許交流電的一個半周期通過（正半周期），它產生的輸出電壓大約是輸入電壓的一半，因此得名「半波整流」。這種電路結構簡單，但整流電流的脈動成分較大，對濾波電路的要求較高，通常只適用於小電流的整流電路。