PN结的端电压构成一定势垒，当加正向偏置电压时势垒下降，P区和N区的多数载流子向对方扩散。由于电子迁移率比空穴迁移率大得多，所以会出现大量电子向P区扩散，构成对P区少数载流子的注入。这些电子与价带上的空穴复合，复合时获得的能量以光能的形式释放出去。这就是PN结发光的原理。
特点：
1.电压：LED灯珠使用低压电源，供电电压在 2-4V之间，根据产品不同而异，所以驱动它的是一个比高压电源更好的电源，特别适用于公共场所；
2.电流：工作电流在0-15mA，亮度随电流的增大而变亮；
3. 效能：消耗能量较同光效的白炽灯减少 80%；
4.适用性：很小，每个单元 LED 小片是 3-5mm 的正方形，所以可以制备成各种LED灯珠；
5.LED灯珠形状的器件，并且适合于易变的环境；br>
6.响应时间：其白炽灯的响应时间为毫秒级， LED 灯的响应时间为纳秒级；
7.对环境污染：无有害金属汞；
8.颜色：改变电流可以变色，发光二极管方便地通过化学修饰方法，调整材料的能带结构和带隙，实现红黄绿兰橙多色发光。如小电流时为红色的LED ，随着电流的增加，可以依次变为橙色，黄色，最后为绿色。
