Buck变换器根据电感电流在一个周期内是否为零，可以分为连续模式和不连续模式：处于稳态工作的Buck变换器，如果电感电流在整个周期内都是连续的，则为连续工作模式（CCM, Continue Current Mode）；如果电感电流在周期内某一段时间为零，则为不连续工作模式（DCM，Discontinue Current Mode），处于连续模式和不连续模式之间为临界模式（BCM），此时，电感电流在下一个导通瞬间刚好下降到零。
下面进行CCM模式的Buck变换器稳态分析：
Q1导通
当开关管Q1导通时，电感电路线性上升，给输出电容C1充电的同时也给负载进行供电，电感两端的电压为Vin-Vout：
电感电流线性上升：
ΔiL为电感纹波电流，一般在CCM模式下，取电感纹波系数r=0.4：
Q1截止
当开关管Q1截止时，由于电感电流不能突变，续流二极管D1导通，电感续流，电感电流线性下降，此时由C1进行输出负载供电。忽略二极管导通压降有：
对于稳态工作的Buck变换器而言，导通时电感电流的增加必须与截止时电感电流的减少相等，才能保证电感的磁复位。试想一下，如果不相等，会有什么样的后果？通过一个开关周期内，电感两端的伏秒平衡原理，可以得出输入与输出的关系：
Vout = D*Vin
由于假设电感、电流为理想元件，一个周期内不消耗能量，因此，输出负载电流也就等于电感电流一个周期内的平均值，即Io=IL(avg)。换句话说，Buck变换器电感电流的平均值等于负载电流的平均值，这个结论，不管是CCM，DCM还是BCM都成立。
CCM态
DCM模式下的工作状态：
对于连续模式工作的Buck变换，如果负载电流持续降低，将会出现在一个周期内的某一时段电感电流为零的情况。这种工作模式就是非连续（DCM）的Buck变换工作模式。在每个周期中，DCM的Buck变换有三种工作状态。
DCM态
ON态：Q1导通，二极管D1截止，电感电流线性增加：
对于DCM模式，上式为电感电流的幅值，也为电感电流的峰值。OFF态：Q1关闭，D1导通，电感电流线性下降：
IDLE态：Q1截止，D1截止，电感电流理论上为零（实际电路中会由于电感电容谐振而存在谐振电流）。所以，在一个周期内，根据电感两端的伏秒平衡关系，得出：
由于是DCM模式，所以Ton+Toff是小于1的。
CCM/DCM边界的确定：
BCM边界
从图中可知：
利用上面边界条件，可以推出Buck变换器的DCM条件：
恒频同步Buck变换器：
一般用肖特基二极管作为续流二极管，但是在低压大电流的时候，由于肖特基二极管也有差不多0.3V左右的导通压降，会对效率影响比较明显，这个时候就提出了同步Buck变换器，将续流二极管更换为Si的MOSFET。如下：
同步Buck变换器
Q1和Q2采用互补的方式，中间留有一点的死区时间，防止发生直通。
需要注意的是，由于Q2的体二极管正向导通压降大，反向恢复特性比较差，也会影响到效率。所以，会在Q2的体二极管外部并联一个肖特基二极管，避免在死区时间内走Q2的体二极管而带来额外的损耗。为了确保肖特基二极管在死区时间下能走电流，必须保证用很粗且很短的引线连接外部肖特基二极管和MOSFET的DS极。否则，引线电感会非常高，足以使电流无法按照预期从体二极管转移至肖特基二极管。最好的解决方案是把肖特基二极管集成到MOSFET里面去，最好在同一个内芯上，尽可能减小寄生电感。
采用恒频同步Buck变换器在CCM模式下（重载）与二极管续流的模式是一样的，如果负载进入到轻载，将不会出现DCM模式，此时电感电流会过零反相，原因是Q1关断，Q2导通，当电感电流线性减小到零后，由于Q2继续导通，此时在电感两端的电压仍然存在，会导致电感电流反相增加，直到Q2关断，Q1导通，电感电流会反相增加到零然后变为正；
同步Buck轻载模式下电流波形
同步模式的主要优点是什么呢？恒频，空闲期没有震荡（因此电磁干扰可以预见），栅极驱动电路更简单，占空比恒定（即使在轻载时），电压应力计算方程更简单。二极管仿真模式（也就是同步MOSFET仿真二极管模式，有DCM）的主要优点时开关损耗小（没有导通时的交叉损耗，因为在交叉时间内瞬时电流为零），一般更加稳定（单极点开环增益，没有低频右半平面零点，也没有次谐波不稳定），但这种模式环路响应慢。