半導體材料有一個非常有趣的特性，就是所謂的載子，載子分為兩類：一類為電子，帶負電;另一類為電洞，帶正電。

LED的發(fā)光原理是利用兩種載子在某些條件下可以結合，釋放出的能量以光子的形式釋出而發(fā)光。它會依材料的不同，電子和電洞所占有的能階不同，也就是說電子和電洞的相對能接高度差即是決定兩載子所結合發(fā)出能量的高低，便可以產生具有不同能量的光子，藉此可以控制LED所發(fā)出光的波長，也就是光譜或顏色。

LED發(fā)光二極管所使用的材料是以3A-5A元素化合物半導體為主(如GaP , GaAs , GaN , AlInGaP 等等)。而至于它為什么會發(fā)出不同顏色的光，就得是LED他本身的材料而定，例如：紅光就用AlInGa(鉮化鋁鎵)、綠光就用GaP(磷化鎵)、藍光就用ZnS(硫化鋅)或GaInN(氮化鎵銦)…等等。

LED發(fā)光二極管依其發(fā)光波長來區(qū)分，可大致分為可見光二極管與紅外線發(fā)光二極管。其發(fā)光原理是利用半導體中電子與電洞結合時，將釋放的能量以光子的形式釋出而發(fā)光，而發(fā)光二極管所使用的材料以3A、5A族元素的化合物半導體為主，如：GaAs,GaP,AlGaP,AlInGaP等等，其發(fā)光波長和亮度會因所使用的材料而有所差異。