Işık yayan bir diyot olan LED (Işık Yayan Diyot), elektrik enerjisini görünür ışığa dönüştürebilen katı hal yarı iletken bir cihazdır. Elektriği doğrudan ışığa dönüştürebilir. LED'in kalbi yarı iletken bir çiptir. Çipin bir ucu bir brakete takılıdır, bir ucu negatif kutuptur ve diğer ucu güç kaynağının pozitif kutbuna bağlanır, böylece tüm çip epoksi reçine ile kaplanır.
Yarı iletken çip iki parçadan oluşur. Bir kısım deliklerin baskın olduğu P tipi yarı iletken, diğer ucu ise elektronların baskın olduğu N tipi yarı iletkendir. Ancak bu iki yarı iletken bağlandığında aralarında bir PN eklemi oluşur. Akım tel üzerinden çip üzerinde hareket ettiğinde, elektronlar, elektronların deliklerle yeniden birleşeceği P alanına itilecek ve ardından fotonlar şeklinde enerji yayacaktır. Bu, LED ışık emisyonunun prensibidir. Işığın dalga boyu yani ışığın rengi, PN eklemini oluşturan malzeme tarafından belirlenir.
LED doğrudan kırmızı, sarı, mavi, yeşil, yeşil, turuncu, mor ve beyaz ışık yayabilir.
İlk başlarda gösterge ışık kaynağı olarak gösterge ve sayaçlarda LED kullanılmıştır. Daha sonra, çeşitli açık renkli LED'ler trafik ışıklarında ve geniş alan ekranlarında yaygın olarak kullanıldı ve iyi ekonomik ve sosyal faydalar sağladı. Örnek olarak 12 inçlik kırmızı trafik sinyal lambasını alın. Amerika Birleşik Devletleri'nde, 2000 lümen beyaz ışık üreten, orijinal olarak ışık kaynağı olarak uzun ömürlü ve düşük ışık verimliliğine sahip 140 watt'lık akkor lamba kullanılmıştır. Kırmızı filtreden geçtikten sonra ışık kaybı yüzde 90'dır ve geriye sadece 200 lümen kırmızı ışık kalır. Yeni tasarlanan lambada Lumileds, devre kaybı da dahil olmak üzere 18 adet kırmızı LED ışık kaynağı kullanıyor. Toplam güç tüketimi, aynı ışık efektini üretebilen 14 watt'tır. Otomobil sinyal lambası da LED ışık kaynağı uygulamasının önemli bir alanıdır.
Genel aydınlatma için insanlar daha fazla beyaz ışık kaynağına ihtiyaç duyar. 1998 yılında beyaz LED başarıyla geliştirildi. Bu LED, GaN çipi ve itriyum alüminyum garnet (YAG) birlikte paketlenerek yapılır. GaN çipi mavi ışık yayar（ λ P=465nm, Wd=30nm), Ce3 plus içeren YAG fosforu, yüksek sıcaklıkta sinterlenmiş bu mavi ışık tarafından uyarıldıktan sonra sarı ışık yayar ve tepe değeri şudur: 550n LED lamba m. Mavi LED substratı, yaklaşık 200-500nm YAG ile karıştırılmış ince bir reçine tabakasıyla kaplanmış, çanak şeklindeki yansıma boşluğuna yerleştirilir. LED substrattan gelen mavi ışık kısmen fosfor tarafından emilir ve mavi ışığın diğer kısmı beyaz ışık elde etmek için fosfordan gelen sarı ışıkla karıştırılır.
InGaN/YAG beyaz LED için YAG fosforun kimyasal bileşimi değiştirilerek ve fosfor tabakasının kalınlığı ayarlanarak 3500-10000K renk sıcaklığına sahip çeşitli beyaz ışıklar elde edilebilir. Mavi LED aracılığıyla beyaz ışık elde etmenin bu yöntemi, basit bir yapıya, düşük maliyetli ve yüksek teknoloji olgunluğuna sahiptir, bu nedenle yaygın olarak kullanılmaktadır.