齐纳二极管可以串联在一起以在更高的电压下使用，并且通过串联可以获得更稳定的电压，这被称为双向齐纳二极管。齐纳二极管根据击穿电压分级，由于这一特性，齐纳二极管主要用作稳压器或电压基准元件，如图所示，当双向齐纳二极管的A端电压为正，K端电压为负时，左侧齐纳二极管正向导通，相当于普通二极管，其上的压降为。
就像两个反向串联的齐纳二极管一样，无论反向是否达到稳定电压（即其中一个齐纳二极管），齐纳二极管两端的反向击穿电压都可以保持两端电压基本不变（在其允许的电流范围内）。理论上，齐纳二极管也可以用作正向的齐纳二极管。双向二极管在正负两个方向都有稳压作用，就像两个稳压二极管反向串联一样。正向导通电压为，
双向齐纳二极管实际上就像两个从负端到负端连接的齐纳二极管。双向过压保护，这种双向tvs和双向过压保护电路一般用于电子电路中。它与被保护的PN结并联，以保护PN结免受反向过电压的危害，其功能是过压保护、静电保护、电压箝位和阻尼。已知两个齐纳二极管的稳压值分别为，但任意两个或两个以上不同（或相同）型号的齐纳二极管可以串联使用，串联后的稳压值为所有齐纳二极管的稳压值之和。
因为由运算放大器制成的比较器或比较器输出的正负电压的绝对值不相等；通过使用双向齐纳二极管获得已知电压值的稳定窗口电压，这对精确控制比较窗口阈值起着重要作用。当齐纳二极管正向导通时，与普通二极管正向导通时基本相同，正向导通后，两端电压基本不变，大概是，如果两个齐纳二极管反向串联，就是正的。
