微波功率晶體管可在微波頻率下可靠地輸出幾百毫瓦至幾十瓦的射頻功率。這就要求晶體管在微波頻率下具有良好的功率增益和效率。高頻率和大功率是矛盾的，故微波功率晶體管的設計須從器件結構、物理參數、電學性能和熱傳導等各方面綜合考慮。提高頻率、功率性能的主要途徑有:①提高發射極的“周長/面積比”，以提高單位發射極周長的電流容量。②采用淺結高濃度擴散或離子注入，以得到小的基極電阻，又能減薄基區，從而縮短少子在基區的渡越時間，提高工作頻率。③采用多發射極單元分散的結構，適當減薄外延層和襯底厚度，以減小熱阻。器件的主要結構形式有梳狀、覆蓋式、網狀及菱形等。④采用電遷徙小、能承受大電流密度、歐姆接觸電阻小的多層難熔金屬化系統（如鉑鈦鉑金、鎢鈦金、鉑鉬金等）。⑤為了提高抗電壓駐波比能力、防止二次擊穿，通常在發射極串聯一個鎮流電阻。⑥微波功率晶體管的管殼既要散熱性能好，又要頻率性能好，因此通常采用對電絕緣、導熱性能可與金屬媲美的氧化鈹陶瓷作管座，某些情況下，可采用內匹配技術，即在管殼內制一個MOS或MOM電容和鍵合內引線組成網路與管芯匹配，使得電流在發射極各區均勻分配，以提高功率輸出，并在一定的頻帶內，得到最高的功率增益。⑦減小發射極引線電感量，是提高增益的關鍵之一。
砷化鎵肖特基場效應管(GaAs MESFET) 是一種性能優良的微波功率晶體管，它的工作頻率遠遠高于硅雙極功率管。但砷化鎵材料的熱阻比硅大，因而功率容量比硅雙極功率管小很多。雙極晶體管可工作在微波頻段的低端，而輸出較大的功率（400兆赫下輸出功率達100瓦，1吉赫下輸出功率達50瓦,砷化鎵場效應管則可工作在微波頻段的高端，輸出中等大小的功率6～8吉赫下輸出功率為20～25瓦，12吉赫下輸出功率為1～3瓦）。功率場效應晶體管是多子器件，不存在二次擊穿和低溫下電流增益下降的問題。它的工作溫度范圍很寬(一般為－55～12)，也可能在 77K下工作。最高結溫為20。它的抗輻射能力比硅雙極晶體管高兩個數量級。
微波功率晶體管還有硅靜電感應場效應管、硅VMOS和異質結（鎵鋁砷/砷化鎵）雙極晶體管等結構。