有效質量是將晶體中電子或電洞受到電場等外力時的移動難易度，以彷彿自由空間中的質量發生改變的方式來表示的物理量。這個概念把晶體週期性位勢的影響整體歸入質量之中，使載子的運動能以簡單的運動方程式處理。
有效質量由能帶的曲率決定，能帶越陡（曲率越大），有效質量越小。有效質量越小，載子越容易被加速，遷移率越高。一般而言，電子的有效質量比電洞小，因此 n 型元件比 p 型元件運作得更快。
有效質量與材料選擇直接相關。GaAs 與 InGaAs 的電子有效質量比矽小，可得到高電子遷移率，因此用於高頻、高速元件。此外，應變矽與鍺通道作為降低有效質量、提高遷移率的技術，已被先進邏輯採用。