MOS放大器的工作原理基於金屬-氧化物-半導體場效應電晶體（MOSFET）的特性。MOSFET是一種半導體器件，其結構包括金屬柵極、氧化物絕緣層和半導體基底。通過控制柵極電壓，可以在氧化物層和半導體基底之間形成一個電場，這個電場會影響半導體中的載流子濃度，從而控制電路的電流。
MOS放大器的工作過程可以分為三個階段：
截止區：當柵極電壓較低時，無法形成足夠的電場，半導體中的載流子濃度很低，電路中的電流非常小。
線性區：隨著柵極電壓的逐漸增加，電場強度也隨之增加，半導體中的載流子濃度開始增加，電路中的電流也隨之增加。
飽和區：當柵極電壓達到一定值時，電場強度已經飽和，半導體中的載流子濃度不會再增加，電路中的電流也不會再增加。
在放大器套用中，MOSFET通常工作線上性區域，此時漏極電流（ID）與柵源電壓（VGS）之間存線上性關係。這意味著柵極電壓的微小變化會在漏極電流中產生很大的變化，從而放大微弱信號的強度。MOSFET放大器的設計包括源極、漏極、負載電阻和耦合電容，以及用於偏置電晶體的分壓器和電阻。通過調整偏置電路，可以確保MOSFET以正確的電平工作，並最佳化其輸入阻抗和功率損耗。
MOS放大器的優點包括低功耗、高輸入阻抗和良好的線性度，使其成為許多電子設備中的理想選擇。然而，它們的性能也受到器件類型（如增強型或耗盡型）、構造材料（如N溝道或P溝道）和內部結構的影響。