Lampu LED bekerja berdasarkan prinsip semikonduktor p-n junction, di mana panjang gelombang yang dipancarkan tergantung pada selisih pita energi dari bahan semikonduktor. LED akan memancarkan cahaya saat dialiri tegangan maju, dengan proses doping pada semikonduktor menciptakan junction p-n yang mengalirkan elektron dan hole untuk menghasilkan photon. Berbagai bahan semikonduktor digunakan untuk menghasilkan warna yang berbeda, seperti aluminium gallium arsenide untuk merah dan gallium nitride untuk hijau.