LED（发光二极管）是基于所谓的半导体（例如：镓、硅或砷）的电子光源。为了达到高的发光效率，这些LED必须达到绝对的纯度，并且要符合一定的要求。为此，需将一个极薄的半导体基极层（晶片）放入真空，并用分子涂层覆盖住。这一过程被称为MBE（Molecular Beam Epitaxy即分子束外延），也可以被称为晶体的繁殖。将杂质原子植入纯的结晶结构中后，晶片被极精确地切成很小的晶片单元。这些半导体连结成不同的极（阳极和阴极），随后构成一个光芯片。
发光二极管是显微结构的固体，具有良好的抗震性能。其使用寿命比常规的灯泡要长1,000倍，比卤素灯泡亮度高很多，而且几乎不释放任何热量，能耗更小。LED不含有害的填充气体，也不释放紫外光。
现代光子理论是由“相对论”之父阿尔伯特•爱因斯坦提出的。“光子”是用于描述光的最小单位。
发光二极管的电子忠实地围绕其核子旋转。但是，一旦施加足够的电压，这种原子单配性就会结束。在被电激活情况下，这些电子开始从其母原子中脱离，与新的原子结合。它们在与新的原子结合时发生“碰撞”而产生能量，这种能量以小的光单位（即光子）形式被释放出来。