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ダイオード論理（またはダイオード抵抗論理）は、ダイオードと抵抗器を使用してANDおよびOR論理ゲートを構成します。
機能の完全性を確保するための論理反転（NOT）と電圧レベル復元のための増幅を行うには、能動素子（初期の電子計算機では制御グリッドを備えた真空管、その後はダイオード・トランジスタ論理におけるトランジスタ）が別途必要となるが、ダイオード論理だけではこれらは実現できない。
ダイオードロジックは段数を重ねるごとに電圧が低下するため、複数の段を容易にカスケード接続することはできず、その有用性が制限される。しかし、ダイオードロジックには安価な受動部品のみを使用できるという利点がある。
論理ゲートは、通常、並列または直列に接続された論理入力によって制御される電子スイッチを使用して、ブール代数を評価します。ダイオード論理は、 ORとANDしか実装できません。これは、インバータ（ゲートではない）にはアクティブデバイスが必要だからです。
メイン記事：論理レベル § 2レベル論理
バイナリ論理では、高と低というラベルが付けられる2つの異なる論理レベルの電圧信号を使用します。ここでは、+5ボルトに近い電圧を高、0ボルト（グランド）に近い電圧を低とします。入力が十分に強力な電源によって駆動され、出力電圧が検出可能な範囲に収まる限り、電圧の正確な大きさは重要ではありません。
アクティブハイまたは正論理では、ハイは論理1（真）を表し、ローは論理0（偽）を表します。ただし、論理1と論理0をハイまたはローに割り当てるのは任意であり、アクティブローまたは負論理では逆になります。この場合、ローが論理1、ハイが論理0です。以下のダイオード論理ゲートは、アクティブハイとアクティブローの両方の論理で動作しますが、実装する論理関数は、アクティブとみなされる電圧レベルによって異なります。アクティブハイとアクティブローを切り替えることは、より効率的な論理設計を実現するためによく使用されます。
順方向バイアスされたダイオードはインピーダンスが低く、電圧降下が小さい短絡回路に近い状態になります。一方、逆方向バイアスされたダイオードはインピーダンスが非常に高く、開放回路に近い状態になります。ダイオード記号の矢印は、電流が流れる順方向バイアスの方向を示しています。
ダイオード論理ゲートの各入力は、共通の配線された論理出力に接続されたダイオードを介して接続されます。各入力の電圧レベルとダイオードの方向に応じて、各ダイオードは順方向バイアスされる場合とされない場合があります。いずれかのダイオードが順方向バイアスされている場合、共通の出力ワイヤは、順方向バイアスされたダイオードの入力における小さな順方向電圧降下となります。
ダイオードが順方向バイアスされていない場合、ダイオードは出力の負荷（後続のロジックステージなど）に駆動電流を供給しません。そのため、出力には電圧源に接続されたプルアップ抵抗またはプルダウン抵抗を追加で必要とし、ダイオードが順方向バイアスされていない場合でも出力が迅速に遷移し、強力な駆動電流を供給できるようにします。
注：以下の回路は各ゲートに2つの入力があり、そのため2つのダイオードを使用していますが、入力数を増やすためにダイオードを追加して拡張することも可能です。各ゲートの少なくとも1つの入力は、十分な強度を持つ高電圧または低電圧電源に接続する必要があります。すべての入力が強力な電源から切り離されている場合、出力が有効な電圧範囲内に収まらない可能性があります。
各入力端子はダイオードの陽極に接続され、すべての陰極はプルダウン抵抗を備えた出力端子に接続されます。
入力がハイレベルの場合、そのダイオードは順方向バイアスされ、電流が流れ、出力電圧が高くなります[ b ]。
入力電圧がすべて低い場合、すべてのダイオードは逆バイアス状態となり、電流は流れません。プルダウン抵抗によって出力電圧は急速に低下します。
要約すると、いずれかの入力が高ければ出力も高くなるが、すべての入力が低ければ出力も低くなる。
これは、アクティブハイ論理における論理ORに相当し、同時にアクティブロー論理における論理ANDにも相当する。
この回路は前のゲート回路を反転させたもので、ダイオードの配置が逆になっており、各入力がダイオードのカソードに接続され、すべてのアノードがプルアップ抵抗を備えた出力に接続されています。
入力が低い場合、そのダイオードは順方向バイアスされ、電流を流し、出力電圧を低くします[ c ]。
入力がすべてハイの場合、すべてのダイオードは逆バイアス状態となり、電流は流れません。プルアップ抵抗によって出力電圧は速やかにハイに引き上げられます。
要約すると、いずれかの入力が低い場合、出力も低くなりますが、すべての入力が高い場合にのみ出力は高くなります。
これは、アクティブハイ論理における論理ANDに相当し、同時にアクティブロー論理における論理ORにも相当する。
簡略化のため、ダイオードは順方向バイアス時には電圧降下や抵抗がなく、逆方向バイアス時には無限大の抵抗を持つと仮定されることがある。しかし、実際のダイオードは、より複雑な指数関数的な電流-電圧関係を持つショックレーのダイオード方程式によって近似する方が適切であり、この関係はダイオード法則と呼ばれている。
設計者はダイオードの仕様書に頼らざるを得ません。仕様書には主に、1つ以上の順方向電流における最大順方向電圧降下、逆方向漏れ電流（または飽和電流）、およびツェナー降伏またはアバランシェ降伏によって制限される最大逆方向電圧が記載されています。温度やプロセス変動の影響も通常含まれています。典型的な例：
ダイオードには、注意が必要な過渡応答特性もあります。陽極と陰極間の静電容量は逆電圧に反比例し、0ボルトに近づくにつれて増加し、順方向バイアスになります。
回復の問題 もあります。ダイオードの電流は、順方向バイアスから逆方向バイアスに切り替えてもすぐには減少しません。これは、蓄積された電荷を放電するのに有限の時間（t rrまたは逆回復時間）がかかるためです。[ 1 ]ダイオード OR ゲートでは、2 つ以上の入力がハイで、1 つがローに切り替わると、回復の問題により、出力電圧が一時的に低下したり、ハイのままのダイオードの電流が増加したりします。ダイオード - トランジスタ ロジックゲートが同様の構造のトランジスタ インバータを駆動する場合、トランジスタは同様のベース - コレクタ容量を持ち、それがトランジスタのゲインによって増幅されるため、グリッチを通過するには遅すぎます。しかし、ダイオードがはるかに遅い場合、回復が問題になります。
ある珍しい設計では、小型のセレンダイオードディスクがゲルマニウムトランジスタと組み合わせて使用されました。非常に遅いセレンダイオードの回復時間によって、インバータ出力にグリッチが発生しました。この問題は、トランジスタのベース・エミッタ接合部にセレンダイオードを配置することで解決されました。これにより、トランジスタは（もしセレントランジスタが存在するならば）セレントランジスタであると認識するようになりました。
アクティブロジックゲートは、入力電圧がやや広い有効入力電圧範囲内であれば、出力電圧を正確な電圧範囲内に収めます。このレベル復元により、より多くの論理段をカスケード接続することが可能になり、ノイズが除去されるため、超大規模集積回路（VLSI）の実現が容易になります。
しかし、受動ダイオード論理ゲートは、ゲートをカスケード接続すると、以下の電圧損失が蓄積されます。
したがって、実現可能なカスケード接続の数は、V Fの値と高電圧と低電圧の差によって制限される。特殊な設計により、2段構成のシステムが実現される場合もある。
電圧降下を補償し、次の回路負荷を駆動するのに十分な電流を供給するために、プルアップ抵抗は公称高電圧レベルよりも高い電源に接続され、同様にプルダウン抵抗は公称低電圧よりも低い電源に接続される。
歴史的に、初期のコンピュータの構築にはダイオード論理が広く用いられていました。これは、半導体ダイオードが、かさばって高価な真空管の代わりになったためです。トランジスタの発明により、ダイオード・トランジスタ論理における能動素子として、真空管の代わりにトランジスタが用いられるようになりました。初期のトランジスタは信頼性が低かったため、例えばD-17Bミサイル誘導コンピュータは、主にダイオード論理を用い、必要な場合にのみトランジスタを使用していました。トランジスタは急速に発展し、ダイオード論理をほぼ完全に置き換えるようになりました。しかし、ダイオード論理は現代においても依然としていくつかの用途で用いられています。
従来の IC の低インピーダンスのプッシュプル出力は、電源とグランドの間に短絡を引き起こす可能性があるため、外部回路に直接接続すべきではありません。ただし、このような出力は、受動 AND または OR ダイオード論理ゲートへの入力として使用できます。これにより、能動論理ゲートを追加するコストを回避できます。[ 3 ]ただし、ダイオード論理は電圧レベルを低下させ、ノイズ除去性能を低下させるため、設計者は、故障を防ぐために、インターフェースされた論理ファミリの電圧範囲と制限を認識しておく必要があります。
ドン・ランカスターのCMOS クックブックで説明されている、ユーモラスな名前の「ミッキーマウス ロジック」は、通常のCMOS 4000 シリーズ ICの限られた機能を拡張するためのマルチツールとしてダイオードを使用することを提案しています。たとえば、ダイオード OR ゲートを使用してフリップフロップに余分な入力を追加したり、ダイオード AND ゲートを使用して N 分周カウンタを構成したりします。[ 4 ]別のアプローチでは、ヒステリシスと機能の完全性を提供するために、反転シュミット トリガICとともに1N914 ダイオードの供給を維持することを提案しています。[ 5 ]
アクティブローORダイオード論理ゲートは、各スイッチにダイオードが配置され、すべて共通のプルアップ抵抗に接続されたキーパッドによって構成されます。スイッチが閉じられていないときは、プルアップ抵抗によって出力はハイに保たれます。しかし、いずれかのキーのスイッチがグランドに接続されると、出力はローになります。このORの結果は、いずれかのキーが押されたことを示す割り込み信号として使用できます。その後、マイクロコントローラは省電力スタンバイから起動し、キーマトリックスをスキャンして、どのキーが押されたかを具体的に判断できます。[ 6 ]
1960年代、トンネルダイオードを論理回路に用いる研究は活発に行われていました。当時のトランジスタ論理ゲートと比較すると、トンネルダイオードははるかに高速な動作を実現していました。他のダイオードとは異なり、トンネルダイオードは各段で信号を増幅できるという利点がありました。トンネルダイオード論理回路の動作原理は、トンネルダイオードにバイアスをかけ、入力から閾値電流を超える電流を供給することで、ダイオードを2つの状態間で切り替えることに基づいています。そのため、トンネルダイオード論理回路では、各論理演算の後にダイオードをリセットする手段が必要でした。
しかし、単純なトンネルダイオードゲートは入力と出力間のアイソレーションがほとんどなく、ファンインとファンアウトも低かった。追加のトンネルダイオードとバイアス電源を備えたより複雑なゲートは、これらの制限の一部を克服した。[ 7 ]個別回路および集積回路のトランジスタ速度の進歩と、トランジスタアンプのよりほぼ単方向的な性質により、トンネルダイオードゲートは追い越され、現代のコンピュータでは使用されなくなった。