LED（發光二極管三個英文字母縮寫）的發光原理基于半導體的特性，其發光顏色取決于所采用的材料和制造工藝，以下是具體介紹：
電子與空穴復合：LED 的核心是由 P 型半導體和 N 型半導體組成的 PN 結。在 P 型半導體中，空穴是主要的載流子；在 N 型半導體中，電子是主要的載流子。當給 LED 兩端加上正向電壓時，電子從 N 區向 P 區移動，空穴從 P 區向 N 區移動，在 PN 結區域，電子與空穴復合。
能量釋放：電子與空穴復合時，會釋放出能量。這個能量以光子的形式發射出來，從而產生光。光子的能量大小取決于半導體材料的能帶結構，不同的材料具有不同的能帶間隙，因此會發出不同波長（即不同顏色）的光。
紅光 LED：通常采用砷化鎵（GaAs）等材料制成。這些材料的能帶間隙較小，電子與空穴復合時釋放的能量較低，對應光的波長較長，處于紅光波段，波長一般在 620 - 750 納米之間。
綠光 LED：一般使用磷化鎵（GaP）等材料。其能帶間隙適中，電子與空穴復合釋放的能量對應綠光的波長，大約在 500 - 560 納米范圍內。
藍光 LED：主要采用氮化鎵（GaN）材料。這種材料具有較大的能帶間隙，電子與空穴復合時釋放的能量較高，產生的光波長較短，在藍光波段，波長通常為 450 - 480 納米。
白光 LED：目前常見的白光 LED 主要有兩種實現方式。一種是利用藍光 LED 芯片激發黃色熒光粉，藍光與熒光粉發出的黃光混合形成白光。另一種是采用紅、綠、藍三基色 LED 芯片，通過精確控制三種顏色光的強度和比例，混合出白光。