NMOS（N型金屬-氧化物-半導體）電晶體的工作原理基於其特殊的結構，包括一個P型矽襯底和兩個高摻雜濃度的N+區域（源極和漏極），以及一個位於它們之間的二氧化矽絕緣層（柵極）。其工作原理可概括為以下幾點：
截止狀態。當NMOS電晶體的柵極電壓為0或未施加電壓時，柵極與源極之間的絕緣層阻止了電流流動，此時電晶體處於截止狀態，即源極和漏極之間不導電。
導通狀態。在柵極上施加正電壓時，會在源極和漏極之間形成一個N型導電溝道，允許電流從源極流向漏極，使電晶體處於導通狀態，當柵極電壓增加到超過閾值電壓時，溝道形成並開始導電。
此外，NMOS電晶體的源極和襯底通常接在一起，以形成完整的導電路徑。這種電晶體在數字電路中廣泛套用，特別是在需要高效、快速開關的場合。