MOSFET是一個四端器件（柵極、源極、漏極、襯底）。
襯底一般連線到一個直流電源端:
NMOS的襯底接地GND，PMOS的襯底接高電平VDD。(為了使得MOS管中的PN接面零偏或反偏，儘管如此，二極體的結電容也會對電路產生影響)
（PN接面正偏不僅會形成通路，也會導致結電容急劇增大 C=ES/D）
NMOS ： 1.p型襯底和n型漏、源構成。
2. 電流由反型層(n型)溝道的電子形成
PMOS：1.n型襯底和p型漏、源構成
2. 電流由反型層(p型)溝道的空穴形成
閾值電壓：
假設有一個NMOS，源極、漏極、襯底都接地。柵極電壓VG=0，此時，源極和漏極之間是斷開的。當給柵極加上一個正電壓，此時的柵極和襯底形成了一個電容的兩個極板，正負電荷會聚集在柵極和襯底的一邊，於是在柵的下面形成了一個耗盡區（正的柵壓吸引電子聚集）。柵極電壓繼續提高，達到某個臨界點，耗盡區反型為n型材料。這時的VGS的值稱為閾值電壓VT。（臨界點電壓也受到源極S-襯底偏置電壓VSB的影響）（VT閾值電壓標誌著反型的難易程度，主要受到摻雜濃度的影響。）
線性區：
現在假設VGS>VT，並在漏極和源極之間加上一個小電壓VDS，該電壓差使得電流從漏極流向源極。假設整個溝道上每一點的電壓超過VT，那麼在點x處（源極S的一側看作座標原點），感應出的每單位面積的溝道電荷
。其中Cox為柵氧的單位面積電容。
於是有
，W為溝道的寬度（垂直電流方向）。vn為電荷運動速度。
,
是載流子的遷移率。
對於電流從源極積分到漏極，透過積分可得，
,其中
稱為工藝跨導，
。
是在VDS較小的時候得到的，此時可以發現VDS和Id之間呈線性關係（忽略較小的VDS）。因此稱為電阻區或線性區。
飽和區：
需要注意的是，對於溝道上任何一點，當VGS-V(x)<VT時，在該點上就出現了夾斷。
那麼VDS進一步增大，當VGS-VDS<VT，也就是VGD<VT時，漏極出現夾斷點。此時，夾斷點到源極的壓差保持在VGS-VTH，因此對於電流積分的積分限上限變為VGS-VTH，可以得到：
，電流不再是VDS的函式，為一個常數。因此稱為飽和區。
上面關於飽和區的電流方程並不完全正確，Id還會受到溝道長度調製和速度飽和的影響。
1.溝道長度調製效應
導電溝道的長度受到VDS的調製：增加VDS將使得漏極的耗盡區加大（夾斷點的移動），從而縮短有效溝道的長度。可以看到公式中長度L減小時，Id的值會增大。所以受VDS調製的電流結果為
2.速度飽和
表明，載流子速度和電場強度成線性關係，然而，在水平方向電場強度很高時，不再符合這樣的線性關係，而是因為載流子之間的碰撞效應而趨於飽和，如上圖所示。
溝道非常短的器件（短溝器件），夾斷點電壓差保持不變的情況下，電場強度就會更大，電場強度更容易達到臨界點，載流子速度更容易達到飽和。電場強度達到臨界點出現速度飽和的VDS電壓稱為VDSAT，即VDS>VDSAT的時候，進入速度飽和。
速度飽和電流計算和線性區計算類似，可以用積分得到結果（考慮增加VDS可能使得更大的區域飽和，類似於溝道長度調製），速度飽和的電流公式為：
,K(VDSAT)為飽和程度。
手工分析的電流方程
基於以上對於線性區、飽和區的討論，得到了一個手工分析的電流方程
，
那麼當VGS-VT最小時，說明VDS>VGS-VT，出現了夾斷。
當VDSAT最小時，說明進入了速度飽和區。
當VDS最小時，說明處於線性區（此時可以去掉溝道長度調製的乘積項）。
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