Ponieważ przepływ prądu jest zazwyczaj procesem, w którym bierze udział zespół bardzo wielu nośników prądu (np. elektronów, dziur, innych kwazicząstek...), to oprócz wielkości średnich, takich jak średnia wartość natężenia prądu, średnia wartość napięcia, można dla układu określić fluktuacje tych wielkości. Są to informacje uzupełniające do uzyskiwanych w klasycznych pomiarach statycznych charakterystyk prąd-napięcie I(V). Na fluktuacje płynącego prądu mają bowiem wpływ wzajemne oddziaływania nośników prądu oraz mechanizmy transportu i rozpraszania nośników, podczas gdy charakterystyka I(V) jest pomiarem wielkości średniej w czasie.
Im mniejszy jest układ fizyczny, tym większe znaczenie mają fluktuacje wielkości fizycznych określających własności tego układu.

Profil potencjału spolaryzowanej napięciowo struktury z pojedynczą barierą tunelową.


Charakterystyka prądowo - napięciowa I(U). Zaznaczono zafalowania związane z tunelowaniem przez domieszki.

Dla ustalonego napięcia mierzy się fluktuacje płynącego prądu w funkcji czasu. Po przeprowadzeniu analizy fourierowskiej, otrzymuje się widmo gęstości mocy.
Dla małych napięć polaryzujących U < 300mV widmo gęstości widmowej mocy fluktuacji jest białe (nie zależy od częstości - jest to tzw. szum śrutowy). Dla wyższych polaryzacji > 300mV, kiedy do mechanizmu transportu włączają się kolejne kanały przewodnictwa (np. z udziałem domieszek), widmo robi się coraz bardziej złożone i wskazuje na udział w przewodnictwie procesów o kinetykach z rozkładem czasów charakterystycznych dających w wyniku zwiększenie gęstości mocy fluktuacji o niskich częstościach. Mogą to być procesy lokalizacji i delokalizacji (wychwytu i uwalniania) nośników (tzw. szum generacyjno-rekombinacyjny) dające podwyższenie fluktuacji o określonych częstościach lub procesy związane z otwieraniem lub zamykaniem kanału przewodnictwa (tzw. szum telegraficzny, kiedy skokowo zmienia się przewodnictwo próbki).