Bir LED (Işık Yayan Diyot), yarı iletken bir P-N bağlantısında elektrolüminesans adı verilen bir işlem yoluyla ışık yayar. Cihaz, N- tipi malzemeden (fazla elektron içeren) ve P- tipi malzemeden (elektron eksiklikleri veya "delikler") oluşur. İleri bir voltaj (tipik olarak 1,8–3,3V) uygulandığında, N-tarafındaki elektronlar P-tarafına doğru akarken delikler ters yönde hareket eder.
Kavşakta elektronlar deliklerle yeniden birleşerek enerji açığa çıkarır. LED'lerde bu enerji, malzemenin bant aralığı nedeniyle ısı yerine fotonlar-ışık paketleri-olarak yayılır. Fotonun dalga boyu (rengi) yarı iletkene bağlıdır: kırmızı/kızılötesi için galyum arsenit, mavi/beyaz için galyum nitrür (genellikle beyaz ışık için fosfor kaplamalı). Bu doğrudan dönüşüm LED'leri verimli hale getirir (80–200 lm/W), akkor ampullere kıyasla daha az ısı üretir. LED'ler, çıkışa odaklanan reflektörler veya lensler ile yönlüdür.
