燈泡發光的原理是鎢絲被電流加熱後發出可見光；日光燈是利用電弧激發水銀原子，使發出紫外線，塗佈在燈管內壁的螢光粉遇到紫外線，便發出可見光。
LED與傳統光源的發光方式則完全不同，LED是一種會發光的二極體。LED 是利用電能直接轉化為光能的原理，在半導體內正負極 2 個端子施加電壓，當電流通過，使電子與電洞相結合時，剩餘能量便以光的形式釋放，我們正是利用這個特性來取代傳統光源。依其使用的材料的不同，其能階高低使光子能量產生不同波長的光，人眼所能接受到各種顏色的光，其波長介於 400-780nm ，在此區間之外則為不可見光，包括紅外光及紫外光 (UV)。LED 在順向偏壓下，電子在接合面流動時，會在再結合而消滅的過程中發光。
多數LED被稱為Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體，是由Ⅴ族元素(氮N、磷P、砷As等 )與Ⅲ族元素 (鋁Al、鎵Ga、銦In等) 結合而成，以與IC半導體所使用之矽 (Si) 等Ⅳ族元素區別。傳統液相磊晶法 (Liquid Phase Epitaxy, LPE) 與氣相磊晶法 (Vapor Phase Epitaxy, VPE) ，以磷化鎵 (GaP) 或砷化鎵 (GaAs) 為基板，用於生產中低亮度LED及紅外光IrDa晶粒，其亮度在1燭光 (1000mcd) 以下。有機金屬氣相磊晶法 (Metal Organic Vapor Epitaxy, MOCVD) 用於生產高亮度LED，其亮度約在6000-8000mcd。以AlGaInP四種元素為發光層材料在砷化鎵基板上磊晶者，發出紅、橙、黃光之琥珀色系，通稱為四元LED；以GaN為材料所生產的藍、綠光 LED，則稱為氮化物LED，一般以藍寶石 (Sapphire) 為基板，美國大廠CREE則發展出以碳化矽 (SiC) 為基板的製程。
多數LED被稱為Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體，是由Ⅴ族元素(氮N、磷P、砷As等 )與Ⅲ族元素 (鋁Al、鎵Ga、銦In等) 結合而成，以與IC半導體所使用之矽 (Si) 等Ⅳ族元素區別。傳統液相磊晶法 (Liquid Phase Epitaxy, LPE) 與氣相磊晶法 (Vapor Phase Epitaxy, VPE) ，以磷化鎵 (GaP) 或砷化鎵 (GaAs) 為基板，用於生產中低亮度LED及紅外光IrDa晶粒，其亮度在1燭光 (1000mcd) 以下。有機金屬氣相磊晶法 (Metal Organic Vapor Epitaxy, MOCVD) 用於生產高亮度LED，其亮度約在6000-8000mcd。以AlGaInP四種元素為發光層材料在砷化鎵基板上磊晶者，發出紅、橙、黃光之琥珀色系，通稱為四元LED；以GaN為材料所生產的藍、綠光 LED，則稱為氮化物LED，一般以藍寶石 (Sapphire) 為基板，美國大廠CREE則發展出以碳化矽 (SiC) 為基板的製程。
