外電場激勵下的這些注入的電子和空穴在PN結相遇發生一定量的復合而發光。 G3ATB500M假設發光是在P區中發生的，那么注入的電子與價帶空穴直接復合而發光，或者先被發光中心捕獲后，再與空穴復合發光。除發光復合外，還有些電子被非發光中心捕獲，而后再與空穴復合，每次釋放的能量較小，也形成不了光而以熱的形式散失掉。發光的復合量相對于非發光復合量的比例越大，光量子效率越高。復合是在少子擴散區內發光的，僅在靠近PN結幾納米內產生。LED發光是帶電粒子在半導體能隙之間躍遷的結果，能的大小決定了發光的波長，目前半導體晶體能發出從紫外到紅外不同顏色的光，近年來產生的表面和邊緣發光技術，能改變波長和功率特性等性能指標。

   LED和普通二極管一樣具有單向導電的特性，這就決定了發光二極管必須使用直流電源或者單向脈動電源供電。LED有負溫度系數的勢壘電勢，發光二極管上施加的正向電壓低于某個電壓值（開啟電壓）時發光二極管不導電，但外加電壓一旦超過這一電壓值時發光二極管的電流就會隨著外加電壓的變化急劇增加，對外電路呈現很低的動態電阻，這一電壓值孰是發光二極管的勢壘電勢，不同顏色的發光管其勢壘電勢不同。