直接遷移とは、価電子帯の頂上Evと伝導帯の底Ecが一致する、すなわち、波数空間（k空間）において、EvとEcが等しい波数ベクトル点に存在している場合をいう。「垂直遷移」と呼ぶこともある。伝導帯に励起された電子は、エネルギー差であるバンドギャップEgを光子（フォトン）の形で放出して価電子帯に遷移し、正孔と再結合する。直接遷移型半導体としては、GaN、GaAs、InP、InAsなどの化合物半導体があり、これらは光の発生効率が高いため、半導体レーザをはじめとする発光素子に用いられる。