發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個(gè)PN結組成，也具有單向導電性。當給發(fā)光二極管加上正向電壓后，從P區注入到N區的空穴和由N區注入到P區的電子，在PN結附近數微米內分別與N區的電子和P區的空穴復合，產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。不同的半導體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同。

當電子和空穴復合時(shí)釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發(fā)出的光的波長(cháng)越短。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。發(fā)光二極管的反向擊穿電壓大于5伏。它的正向伏安特性曲線(xiàn)很陡，使用時(shí)串聯(lián)限流電阻以控制通過(guò)二極管的電流。

發(fā)光二極管的核心部分是由P型半導體和N型半導體組成的晶片，在P型半導體和N型半導體之間有一個(gè)過(guò)渡層，稱(chēng)為PN結。在某些半導體材料的PN結中，注入的少數載流子與多數載流子復合時(shí)會(huì )把多余的能量以光的形式釋放出來(lái)，從而把電能直接轉換為光能。
在能耗方面，LED燈的能耗是白熾燈的十分之一，是節能燈的四分之一。這是LED燈的一個(gè)大的特點(diǎn)?，F在的人們都崇尚節能環(huán)保，也正是因為節能的這個(gè)特點(diǎn)，使得LED燈的應用范圍十分廣泛，使得LED燈十分的受歡迎。
所謂的“干凈”不是指的燈表面以及內部的干凈，而是這個(gè)燈是屬于冷光源的，不會(huì )產(chǎn)生太多的熱量，不會(huì )吸引那些喜光喜熱的昆蟲(chóng)。特別是在夏天，農村的蟲(chóng)子會(huì )特別的多。有的蟲(chóng)子天性喜熱，白熾燈和節能燈在使用一段時(shí)間之后都會(huì )產(chǎn)生熱量，這個(gè)熱量正好是蟲(chóng)子喜歡的，就容易吸引蟲(chóng)子過(guò)來(lái)。這無(wú)疑會(huì )對燈表面帶來(lái)很多的污染物，而且，蟲(chóng)子的排泄物還會(huì )使得室內變得很臟。但是，LED燈是冷光源，不會(huì )吸引蟲(chóng)子過(guò)來(lái)的，這樣，就不會(huì )產(chǎn)生蟲(chóng)子的排泄物。所以說(shuō)，LED燈更加的 “干凈”。
普通單色發(fā)光二極管具有體積小、工作電壓低、工作電流小、發(fā)光均勻穩定、響應速度快、壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)，可用各種直流、交流、脈沖等電源驅動(dòng)點(diǎn)亮。它屬于電流控制型半導體器件，使用時(shí)需串接合適的限流電阻。普通單色發(fā)光二極管的發(fā)光顏色與發(fā)光的波長(cháng)有關(guān)，而發(fā)光的波長(cháng)又取決于制造發(fā)光二極管所用的半導體材料。紅色發(fā)光二極管的波長(cháng)一般為650～700nm，琥珀色發(fā)光二極管的波長(cháng)一般為630～650nm ，橙色發(fā)光二極管的波長(cháng)一般為610～630nm左右，黃色發(fā)光二極管的波長(cháng)一般為585nm左右，綠色發(fā)光二極管的波長(cháng)一般為555～570nm。