LED的基本结构是一片电致发光的半导体材料，将其放置在带有引线的框架上，然后用环氧树脂密封以保护内部芯线，因此LED具有良好的抗震性能。 LED的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的芯片，在p型半导体和n型半导体之间具有称为p-n结的过渡层。 在一些半导体材料的PN结中，通过少数载流子与多数载流子的复合以光的形式释放过量能量，并且电能直接转换成光能。 向PN结施加反向电压，这使得难以注入少数载流子并且因此不发光。 这种利用注入电致发光原理制成的二极管称为发光二极管，俗称LED。 当其处于正向工作状态(即，两个端子加上正向电压)时，电流从LED阳极流到阴极，半导体晶体发射从紫外到红外的不同颜色的光，光的强度与电流有关。 节能灯可以说是一种特殊的荧光灯，它是基于紫外光激发灯体上的荧光粉发光的。 目前的节能灯大多是由电子电路激发的气体放电灯，而LED则是由额定电压直接点燃的发光二极管，从发展的角度来看是一种新型的节能灯。