発光ダイオードはダイオードの一種で、順方向に電圧を加えた際に発光する半導体素子である。ここでは、無機半導体を用いる発光ダイオードについて記載する。無機の発光ダイオードの発光領域は、半導体を用いたpn接合で作られ、発光はこの中で電子の持つエネルギーを直接光エネルギーに変換することで行われる。電極から半導体に注入された電子と正孔は異なったエネルギー帯（伝導帯と価電子帯）を流れ、pn接合部付近にて禁制帯を越えて再結合する。再結合時に、バンドギャップ（禁制帯幅）にほぼ相当するエネルギーが光として放出される。放出される光の波長は材料のバンドギャップによって決められ、赤外線領域から可視光線領域、紫外線領域まで様々な発光が得られるが、基本的に単一色で自由度は低い。ただし、青色、赤色、緑色（光の三原色）の発光ダイオードを用いることであらゆる色（フルカラー）が表現できる。