發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個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(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子，在PN結附近數微米內分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復合，產生自發(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很陡，使用時串聯限流電阻以控制通過二極管的電流。

可以在高速開關狀態(tài)工作 我們平時走在馬路上，會發(fā)現每一個LED組成的屏幕或者畫面都是變化莫測的。這說明LED燈是可以進行高速開關工作的。但是，對于我們平時使用的白熾燈，則達不到這樣的工作狀態(tài)。在平時生活的時候，如果開關的次數過多，將直接導 致白熾燈燈絲斷裂。這個也是LED燈受歡迎的重要原因。

LED燈內部不含有任何的汞等重金屬材料，但是熒光燈中含有，這就體現了LED燈環(huán)保的特點?，F在的人都十分重視環(huán)保，所以，會有更多的人愿意選擇環(huán)保的LED燈。 [3]

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。因為在許多場合下，比如交通信號燈對顏色就要求比較嚴格，不過據觀察我國的一些LED信號燈中綠色發(fā)藍，紅色的為深紅，從這個現象來看我們對LED的光譜特性進行研究是非常必要而且很有意義的。

LED用作袖珍計算器。數字手表和電子儀表的數字顯示，一般為七段顯示。但對臺式計算器,更靈活的顯示方式（產生全文字-數字）是35點矩陣，其中LED裝成7×5陣列。35點矩陣價格較高、驅動電路復雜，其應用不及七段顯示器件廣泛。 　光耦合器件 　GaAs（或GaAsP）LED和Si－PN結探測器相結合，可以制成許多新型器件，進行光-電和電-光的傳遞，通常稱為光耦合器件。熟知的是光耦合隔離器，它高速、可靠并可提供高至2.5千伏的電隔離。GaAsLED與Si晶體管相結合制成穿孔卡片或磁帶的光電子讀數頭，比鎢絲燈徑向分布可靠、穩(wěn)定、抗震和功耗小。采用光耦合器件的汽車點火裝置，省油、易起動、工作平穩(wěn)。GaAlAs負阻發(fā)光二極管可用作發(fā)光開關、可控發(fā)光整流器和光波長轉換等。

通信、信息處理和光耦合等應用要求LED有良好的方向性。適于光通信應用的兩種主要光源是高輻射度LED和半導體注入激光器。LED穩(wěn)定、可靠、壽命長、驅動電路簡單、功率對溫度不敏感，廣泛用作中、短距離（鐵路、電力、交通、公安等）光通信系統的光源。GaAlAs－GaAs面發(fā)光管的帶寬為10～20兆赫，適用于二次群光通信系統(可傳輸120路電話),傳輸距離大于5公里。GaAlAs-GaAs快速邊發(fā)光管帶寬50～100兆赫，適用于三級群光通信系統(可傳輸480路電話)，傳輸距離數公里。InGaAsP-InP LED可用于更長距離(大于10公里)的傳輸系統。此外，LED還用于信息處理、圖像傳輸、測距和傳感等方面。