LED二极管是一种半导体器件，其发光原理是基于半导体物理学的。LED二极管的核心组成部分是p-n结，该结构结合了p型半导体和n型半导体。p型半导体中的材料是掺杂了少量的杂质，使其带正电荷，而n型半导体中的材料则掺杂了少量的不同杂质，使其带负电荷。

当正极电压施加在p-n结上时，电子和空穴流向p-n结中心，这些电子和空穴在结中心相遇并结合。在结合时，电子从n型半导体中移动到p型半导体中，通过释放能量来填补空穴。这个能量以光子的形式释放出来，形成了可见光。

LED二极管的颜色和发光强度取决于其半导体材料的类型和掺杂程度。例如，掺杂较少的材料会产生红光，而掺杂更多的材料则会产生蓝光。

与传统的灯泡相比，LED二极管的发光效率更高，寿命更长，并且不会产生过多的热量。因此，LED二极管被广泛应用于照明、显示和电子设备中。