发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。发光二极管的反向击穿电压大于5伏。它的正向伏安特性曲线很陡，使用时串联限流电阻以控制通过二极管的电流。
节能是LED灯的特点
在能耗方面，LED灯的能耗是白炽灯的十分之一，是节能灯的四分之一。这是LED灯的一个大的特点。现在的人们都崇尚节能环保，也正是因为节能的这个特点，使得LED灯的应用范围十分广泛，使得LED灯十分的受欢迎。
LED灯珠的亮度不同，价格不同。
灯珠：一般亮度为60-70 lm；球泡灯：一般亮度为80-90 lm。
1W红光，亮度一般为30-40 lm；1W绿光，亮度一般为60-80 lm；1W黄光，亮度一般为30-50 lm；1W蓝光，亮度一般为20-30 lm。
注：1W亮度为60-110lm；3W亮度高可达240lm；5W-300W是集成芯片，用串/并联封装，主要看多少电流，电压，几串几并。
LED透镜：一次透镜一般用PMMA、PC、光学玻璃、硅胶（软硅胶，硬硅胶）等材料。角度越大出光效率越高，用小角度的LED透镜，光线要射得远的。