結晶の電子系が、格子振動系に変化を残さず励起されたり再結合する過程。間接遷移と対比して使われる。直接遷移過程において、電子または正孔の波数（すなわち運動量）の変化は無視できる。直接遷移型半導体では、伝導帯の下端にいる電子は価電子帯の上端にいる正孔と運動量のやり取りなしに再結合（垂直遷移）することができるため、発光効率が非常に高く、発光デバイスに向いている。