無論波長如何，LED 的發(fā)光原理都是相同的，并且基于半導(dǎo)體的 pn 結(jié)。當(dāng)電場施加到p型半導(dǎo)體時，空穴移動，而在n型半導(dǎo)體中，電子移動。就能量而言，n型半導(dǎo)體中存在的電子具有較高的能帶，與p型半導(dǎo)體中空穴存在的能帶產(chǎn)生間隙。

如果在這里施加電場來擾動電子和空穴，電子將從n型能帶躍遷到p型能帶。結(jié)果，電子和空穴碰撞，產(chǎn)生與能隙相對應(yīng)的光和熱并消失。由于能帶隙根據(jù)半導(dǎo)體的成分而變化，因此可以通過組合材料來調(diào)整發(fā)射波長。

砷化鋁鎵 (AlGaAs) 通常用于輸出近紅外波段的波長。總的來說，紅外LED還存在發(fā)光效率比可見光LED低的問題。