Šviesos diodas (šviesos diodas) skleidžia šviesą per procesą, vadinamą elektroliuminescencija puslaidininkių P-N sandūroje. Prietaisą sudaro N- tipo medžiaga (su elektronų pertekliumi) ir P- tipo medžiaga (su elektronų trūkumais arba „skylėmis“). Kai taikoma tiesioginė įtampa (paprastai 1,8–3,3 V), elektronai iš N- pusės teka link P- pusės, o skylės juda priešinga kryptimi.
Sankryžoje elektronai rekombinuojasi su skylėmis, išskirdami energiją. Šviesos dioduose ši energija išspinduliuojama kaip fotonai{1}}šviesos paketai-, o ne kaip šiluma dėl medžiagos juostos tarpo. Fotono bangos ilgis (spalva) priklauso nuo puslaidininkio: galio arsenidas - raudonai / infraraudoniesiems spinduliams, galio nitridas - mėlynai / baltai (dažnai su fosforo danga baltai šviesai). Dėl šios tiesioginės konversijos šviesos diodai yra efektyvūs (80–200 lm/W), išskiriantys mažai šilumos, palyginti su kaitrinėmis lemputėmis. Šviesos diodai yra kryptingi, su atšvaitais arba lęšiais, fokusuojančiais išvestį.
