LED نوع خاصی از دیودها است که مشخصات الکتریکی بسیار مشابهی با یک دیود پیوند PN دارد. این بدین معنی است که یک LED، جریان را در جهت مستقیم عبور خواهد داد، اما آن را در جهت معکوس سد خواهد کرد.

ال‌ ای‌ دی‌ از یک لایه بسیار نازک از ماده نیمه‌رسانا با ناخالصی تقریباً زیاد ساخته شده‌ و بسته به ماده نیمه‌رسانا و مقدار ناخالصی، وقتی بایاس مستقیم شود، یک نور رنگی با طول موج طیفی مشخص ساطع می‌کند.

وقتی دیود بایاس مستقیم شود، الکترون‌های باند هدایت نیمه‌رسانا با حفره‌های باند ظرفیت بازترکیب می‌شوند و انرژی کافی را برای فوتون‌های مولد نور مونوکروماتیک (تک‌رنگ) مهیا می‌کنند. به دلیل وجود لایه نازک، تعدادی از این فوتون‌ها می‌توانند از پیوند جدا شوند و یک خروجی نورانی رنگی تولید کنند. پس می‌توان گفت که وقتی LED بایاس مستقیم است، انرژی الکتریکی را به انرژی نوری تبدیل می‌کند.

ساختار یک LED نسبت به یک دیود عادی بسیار متفاوت است. پیوند PN یک LED از یک رزین اپوکسی پلاستیکی (Plastic Epoxy Resin) شفاف و سخت پوشیده شده است که پوسته یا بدنه‌ای به شکل یک نیم‌کره را تشکیل می‌دهد و از لرزش و شوک LED محافظت می‌کند.

جالب است بدانید که LED در واقع نور زیادی را منتشر نمی‌کند. بدنه رزین اپوکسی LED به گونه‌ای ساخته می‌شود که فوتون‌های نور منتشر شده از آن، به سمت بالا متمرکز شده و مانند یک لنز متمرکز می‌شوند. به همین دلیل است که نور خروجی بالای LED درخشان به نظر می‌رسد.

با این حال، پوسته اپوکسی همه LEDها به شکل نیم‌کره نیست. برخی از LED‌ها، ساختار مستطیلی یا استوانه‌ای دارند و سطح صاف بالایی آن‌ها مسطح است و یا به صورت نواری هستند. اما می‌توان گفت که همه LED‌ها دو پایه دارند که در قسمت زیرین آن‌ها تعبیه شده است.

همچنین، تقریباً در همه LEDهای مدرن، کاتد یا ترمینال منفی، با یک نقطه مسطح یا غیرمسطح مشخص می‌شود یا پایه آن کوتاه‌تر از پایه آند است.