LED（Light Emitting Diode）是一种半导体器件，其工作原理是基于半导体材料的PN结的电学特性。当PN结正向偏置时，电子从N区向P区流动，同时空穴从P区向N区流动，两者在PN结区域相遇并发生复合，释放出能量，这些能量以光子的形式发射出来，形成光。这个过程称为注入复合，也就是LED的发光原理。
LED的发光颜色与半导体材料的种类有关，不同的材料发射的光子能量不同，从而产生不同的颜色。例如，红色LED使用的是铝砷化镓（AlGaAs）材料，绿色LED使用的是氮化镓（GaN）材料，蓝色LED使用的是氮化铟镓（InGaN）材料。通过控制半导体材料的组成和结构，可以实现不同颜色的LED发光。