Un LED (diodo emisor de luz) emite luz mediante un proceso llamado electroluminiscencia en una unión semiconductora P-N. El dispositivo consta de material tipo N-(con exceso de electrones) y material tipo P-(con deficiencias de electrones o "agujeros"). Cuando se aplica un voltaje directo (normalmente de 1,8 a 3,3 V), los electrones del lado N-fluyen hacia el lado P-, mientras que los agujeros se mueven en la dirección opuesta.
En la unión, los electrones se recombinan con los huecos, liberando energía. En los LED, esta energía se emite en forma de fotones-paquetes de luz-en lugar de calor, debido a la banda prohibida del material. La longitud de onda (color) del fotón depende del semiconductor: arseniuro de galio para rojo/infrarrojo, nitruro de galio para azul/blanco (a menudo con revestimiento de fósforo para luz blanca). Esta conversión directa hace que los LED sean eficientes (80-200 lm/W), produciendo poco calor en comparación con las bombillas incandescentes. Los LED son direccionales, con reflectores o lentes que enfocan la salida.
