LED光源的LED是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-V特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。

假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在靠近PN结面数μm以内产生。

理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料带隙Eg有关，即 λ≈1240/Eg（mm）

式中Eg的单位为电子伏特（eV）。若能产生可见光（波长在380nm紫光～780nm红光），半导体材料的Eg应在3.26～1.63eV之间。比红光波长长的光为红外光。已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管，但其中蓝光二极管成本、价格很高，使用不普遍。

一般人都认为，节能灯可节能4/5是伟大的创举，但LED比节能灯还要节能1/4，这是固体光源更伟大的改革。除此之外，LED还具有其他优势，光线质量高，基本上无辐射，属于典型的绿色照明光源；可靠耐用，维护费用极为低廉等等。正因为LED具有以上其他固体光源还无法匹敌的特点，10年后LED将是照明行业的主流光源。

使用寿命长：LED体积小、重量轻，外壳为环氧树脂封装，不仅可以保护内部芯片，还具有透光聚光的能力。LED使用寿命普遍在5万―10万小时之间，因为LED是半导体器件,即使是频繁的开关，也不会影响到使用寿命。当今家用照明主要使用的是白炽灯、荧光灯及节能荧光灯。

响应速度快：LED的响应频率fτ与注入少数载流子的寿命τmc有关，如GaAs材料制成的LED，其τmc一般在1―10ns 范围内，则响应频率约为16―160MHz，这样高的响应频率对于显示6.5MHz的视频信号来说已经足够了，这也是实现视频 LED大屏幕的关键因素之一。

LED响应时间最低的已达1微秒，一般的多为几个毫秒，约为普通光源响应时间的1/100。因此可用于很多高频环境，如汽车刹车灯或状态灯，可以缩短车后车辆的刹车时间，从而提高安全性。

随着LED陆续导入室内、室外照明市场，LED照明价格也大幅下降，但品质参差不齐也导致问题丛生，据指出，各地陆续订定LED照明规范，多项强制性照明标准将从2012年起上路，将可望加速淘汰劣质品的恶性竞争，进而带动LED照明市场洗牌效应。

由于LED照明应用日趋普遍及多元，台湾经济部标准局陆续制定多项LED照明标准，继LED路灯规范制定脚步领先世界各国公布，2010年底又颁布3项常见LED室内灯标准，包括LED T8直管灯管、LED投光灯以及轻钢架灯(含平板灯)等，业界指出，尽管相关标准规范已定，但LED路灯经过多年推广，到2012年才可望扩大安装，由于政府导入缓慢加上预算编列作业，估计要到2013~2014年才可望释出采购标案。

波长：光的色彩强弱变化，是可以通过数据来描述，这种数据叫波长。我们能见到的光的波长，范围在380至780nm之间，单位：纳米（nm）。

亮度：亮度是指物体明暗的程度，定义是单位面积的发光强度，单位：尼特（nit）。

光强：指光源的明亮程度，也即表示光源在一定方向和范围内发出的可见光辐射强弱的物理量，单位：烛光（cd）。

光通量：光源每秒钟所发出的可见光量之总和，单位：流明（Lm）。

光效：光源发出的光通量除以光源的功率，它是衡量光源节能的重要指标，单位：每瓦流明（Lm/w）。

显色性：光源对物体呈现的程度，也就是颜色的逼真程度，通常叫做"显色指数"，室内显色性通常表示为Ra，以数值表示，Ra100为日光下的显色性。

色温：光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时，黑体的温度称为该光源的色温，只有白光才有色温， 单位：开尔文（k）。