在物理、化學和電子工程中，電子空穴（通常簡稱為空穴）是一種準粒子，它是在原子或原子晶格中可能存在電子的位置缺少電子。 由于在正常原子或晶格中，電子的負電荷與原子核的正電荷平衡，因此電子的缺失會在空穴位置留下凈正電荷。

金屬或半導體晶格中的空穴可以像電子一樣穿過晶格，并且類似于帶正電的粒子。 它們在晶體管、二極管和集成電路等半導體器件的運行中起著重要作用。 如果一個電子被激發到更高的狀態，它會在它的舊狀態留下一個空穴。 此含義用于俄歇電子能譜（和其他 X 射線技術）、計算化學以及解釋晶體（金屬、半導體）中的低電子-電子散射率。 盡管它們的行為類似于基本粒子，但空穴實際上并不是粒子，而是準粒子； 它們不同于正電子，正電子是電子的反粒子。 固體僅由三種粒子組成：電子、質子和中子，準粒子不是這些。 （另見狄拉克海。）

在晶體中，電子能帶結構計算導致電子的有效質量通常在能帶頂部為負。 負質量是一個不直觀的概念，在這些情況下，通過考慮具有正質量的正電荷可以找到更熟悉的畫面。

在固態物理學中，電子空穴（通常簡稱為空穴）是全價帶中電子的缺失。 空穴本質上是一種概念化電子在晶格幾乎全價帶內相互作用的方式，晶格缺少一小部分電子。 在某些方面，半導體晶格中空穴的行為類似于一瓶水中的氣泡。

價帶中的空穴傳導可以用以下類比來解釋：

想象一下，一排人坐在禮堂里，那里沒有多余的椅子。 一排中間有人要走，他從座位靠背跳到另一排，然后走了出去。 空行類比導帶，走出去的人類比一個傳導電子。

現在想象有其他人過來并想坐下。 空排視野不佳； 所以他不想坐在那里。 取而代之的是，擁擠的一排中的一個人移動到xxx個人留下的空座位上。 空座位向邊緣和等待坐下的人靠近了一個位置。 下一個人跟著，下一個，等等。 可以說，空座位移向了這一排的邊緣。 一旦空座位到達邊緣，新人就可以坐下。

在此過程中，排中的每個人都移動了。 如果那些人帶負電（如電子），這種運動將構成傳導。 如果座位本身帶正電，那么只有空座位帶正電。 這是空穴傳導如何工作的一個非常簡單的模型。

不是將價帶中空態的運動分析為許多單獨電子的運動，而是考慮稱為空穴的單個等效虛粒子。 在施加的電場中，電子沿一個方向移動，對應于另一個方向移動的空穴。 如果一個空穴與一個中性原子結合，那個原子就會失去一個電子并變成正電。 因此，空穴被認為具有 +e 的正電荷，恰好與電子電荷相反。

實際上，由于量子力學的不確定性原理，結合晶體中可用的能級，空穴不能像前面例子中描述的那樣定位到單個位置。 相反，代表空穴的正電荷跨越覆蓋數百個晶胞的晶格區域。 這相當于無法判斷哪個斷開的鍵對應于丟失的電子。 導帶電子類似地離域。

上面的類比很簡單，無法解釋為什么空穴會在霍爾效應和塞貝克效應中產生與電子相反的效應。 更精確和詳細的解釋如下。

• 色散關系決定了電子如何響應力（通過有效質量的概念）。

色散關系是波矢（k 向量）和帶中能量之間的關系，是電子能帶結構的一部分。 在量子力學中，電子是波，能量是波的頻率。