LED是一种PN结器件，和一般的整流二极管一样，也具有二极管单向导电的特性，即具有整流特性；但它在外加正偏压的情况下，还会发出某种波长的光，把电能转换为光能，因而它是一种“电致发光”器件。在LED中，我们利用的是PN结的发光特性，而不是它的整流特性。要弄清楚LED发光的原理，必须从半导体PN结的基本结构谈起。 大家知道，在高纯半导体中一边掺施主杂质，另‘边掺受丰杂质，在边界面上会形成一个PN结。
在掺施主杂质的N型半导体区一边有大量的电子，它在浓度梯作用下会从高浓度的N区向低浓度的P区扩散，即有电子扩散到P型半导体区一边，就好像一滴墨水滴在一杯清水里，墨汁会向四周扩散一样：与此同时，在掺受主杂质的P型半导体区一边有人量的空穴，它在浓度梯度作用下也会扩散到N型半导体区一边，这种相瓦扩散导致在PN结附近的P区和N区只留下了带负、止电荷的不能移动的杂质离子，结果就会形成一个高度为eAV的势垒，阻止电子、空穴的进一步扩散，达到平衡状态。在PN结附近只有空间电荷的薄层称为空间电荷层或称为空乏层（表示没有可移动的载流子），它所建立的势垒将阻止载流子的进一步扩散，最终使流过PN结的电流为零。
