Polnovalovna rektifikacija je proces pretvarjanja električne energije izmeničnega toka (AC) v enosmerno (DC) obliko električne energije. AC nenehno kroži naprej in nazaj od svojih pozitivnih do negativnih napetostnih mej v obliki, imenovani val. Polnovalno usmerjanje pretvori tako pozitivne kot negativne dele izmeničnega vala v pozitivni enosmerni električni signal ali njegov ekvivalent z uporabo naprav, imenovanih diode.
Pri ciklih napajanja izmeničnega toka ima obliko krivulj, ki spominjajo na vrstico črke “S”, pri čemer je vsak “S” položen na svoji strani in od konca do konca. Vodoravno skozi središče je referenčna točka, ki predstavlja nič v napetosti. Ko AC signal prehaja naprej in nazaj čez ničelno črto, je podoben nizu izboklin nad črto, ki so pozitivne, in nasprotni seriji izboklin pod črto, ki so negativne. Cilj vseh usmernikov je pretvoriti ta nenehno izmenični signal v konstantno ali neposredno pozitivno napetost za uporabo pri določenih vrstah električne opreme.
Usmerniki uporabljajo diode za izvajanje popravljanja ali pretvorbe AC v DC. Diode prevajajo električno energijo samo v eno smer. Posledično, če izmenični signal prehaja skozi diodo, lahko preide samo polovica izmeničnega signala, ki je nad ničelno napetostno linijo. Zdi se, da je nastali signal serija grbin z vrzeli med njimi, kjer so bile blokirane negativne polovice izmeničnega signala. Ta ureditev, ki pretvori samo polovico izmeničnega vala v enosmerni, se imenuje polovični usmernik.
S postavitvijo štirih diod v položaje, ki omogočajo, da sta dve nasprotni polarnosti od drugih dveh, se ustvari naprava, imenovana mostni usmernik, ki izvaja polnovalno usmerjanje. Pozitivna polovica izmeničnega signala lahko prehaja mimo dveh diod, kot to počne v polvalovnem usmerniku. Diode v nasprotni polarnosti nato prepustijo negativni polovici izmeničnega signala; vendar se negativna polovica izmeničnega toka prenaša kot pozitivna napetost. Nastali izhod je signal, zgrajen iz obeh polovic izmeničnega vala, ki spominja na grbine, povezane od konca do konca na pozitivni strani ničelne napetosti brez vrzeli v polvalovnem usmerniku.
Medtem ko električni signali, ustvarjeni s polnovalnim usmerjanjem, niso prave enosmerne napetosti, ker ne vzdržujejo konstantne ravni, so dovolj konstantni za številne vrste opreme, ki jo poganja enosmerni tok. Če je za ustvarjanje bolj gladke enosmerne napetosti potrebno več popravljanja, se lahko nato uporabijo naprave, imenovane napetostni regulatorji. Ti regulatorji povprečijo napetosti izboklin, ustvarjenih pri polnovalnem popravljanju, na konstantne “prave” enosmerne signale.