無(wú)論波長(zhǎng)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(chǎng)施加到p型半導(dǎo)體時(shí)，空穴移動(dòng)，而在n型半導(dǎo)體中，電子移動(dòng)。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。

當(dāng)施加電場(chǎng)擾動(dòng)電子和空穴時(shí)，電子從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(duì)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(guò)組合材料來(lái)調(diào)整發(fā)射波長(zhǎng)。

砷化鋁鎵 (AlGaAs) 通常用于輸出近紅外波段的波長(zhǎng)。一般來(lái)說(shuō)，紅外LED還存在發(fā)光效率比可見(jiàn)光LED低的問(wèn)題。