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。
LED燈內部不含有任何的汞等重金屬材料，但是白熾燈中含有，這就體現了LED燈環(huán)保的特點(diǎn)?，F在的人都十分重視環(huán)保，所以，會(huì )有更多的人愿意選擇環(huán)保的LED燈。LED燈還有一個(gè)的特點(diǎn)，就是反應的速度比較快。只要一接通電源，LED燈馬上就會(huì )亮起來(lái)。對比我們平時(shí)使用的節能燈，其反應速度更快，在打開(kāi)傳統燈泡時(shí)，往往需要很長(cháng)的時(shí)間才能照亮房間，在燈泡的發(fā)熱之后，才能亮起來(lái)。
對于LED的光譜特性我們主要看它的單色性是否優(yōu)良，而且要注意到紅、黃、藍、綠、白色LED等主要的顏色是否。因為在許多場(chǎng)合下，比如交通信號燈對顏色就要求比較嚴格，不過(guò)據觀(guān)察我國的一些LED信號燈中綠色發(fā)藍，紅色的為深紅，從這個(gè)現象來(lái)看我們對LED的光譜特性進(jìn)行研究是非常必要而且很有意義的。
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。