能量轉換效率高（電能轉換成光能的效率） - 也即較省電。
反應時間短 - 可以達到很高的閃爍頻率。
使用壽命長 - 且不因連續閃爍而影響其壽命。
在安全的操作環境下可達到10萬小時的壽命，即便是在50度以上的高溫，使用壽命還有約4萬小時。（螢光燈T8為8000小時、T5為20000小時、白熾燈為1,000 ~ 2,000小時）。
耐震蕩等機械衝擊 - 由於是固態元件，沒有燈絲、玻璃罩等，相對螢光燈、白熾燈等能承受更大震蕩。
體積小 - 其本身體積可以小於2mm。
便於聚焦 - 因發光體積細小，而易於以透鏡等方式達致所需集散程度，藉改變其封裝外形，其發光角度由大角度散射至細角度聚焦都可以達成。
單色性強 - 由於是單一能級光出的光子，波長比較單一（相對大部分人工光源而言），能在不加濾光器下提供多種單純的顏色。
由於LED的驅動電壓較低，一般家用電壓為100V~240V，需要將LED及變壓器包裝為燈泡或燈管才能應用於家中，而在降低成本的考量下，許多市售產品搭配品質較差的變壓器，而加快損壞的可能。
發光二極體光度並非與電流成線性關係，光度調節略為複雜；使用PWM為最低成本的調節亮度方法，但頻率必須夠高才不傷眼（PWM調光是以快速閃爍的方式來調整亮度，例如每隔10次亮一次亮度為最大亮度的10%，但閃爍頻率不高會傷眼，1250Hz以下健康風險高，3250Hz以上則風險與不閃爍的調光方法一樣低；而舊型的螢光燈若用低頻PWM調光則不會那麼傷眼，因為螢光燈有餘暉效應而LED沒有）。
成本較高，售價較高。
因為發光二極體為光源面積小、分布較集中，作照明用途時會刺眼，須運用光學設計分散光源。
每枚發光二極體因生產技術問題都會在特性（亮度、顏色、偏置…等）上有一定差異，即使是同一批次的發光二極體差異也不少。
發光二極體是一種特殊的二極體。和普通的二極體一樣，發光二極體由半導體晶片組成，這些半導體材料會預先透過注入或攙雜等工藝以產生p、n架構。與其它二極體一樣，發光二極體中電流可以輕易地從p極（陽極）流向n極（陰極），而相反方向則不能。兩種不同的載流子：空穴和電子在不同的電極電壓作用下從電極流向p、n架構。當空穴和電子相遇而產生複合，電子會跌落到較低的能階，同時以光子的模式釋放出能量（光子也即是我們常稱呼的光）。它所發射出的光的波長是由組成p、n架構的半導體物材料的禁帶能量決定。由於矽、鍺是間接帶隙材料，在常溫下，這些材料內電子與空穴的複合是非輻射躍遷，此類躍遷沒有釋出光子，而是把能量轉化為熱能，所以矽和鍺二極體不能發光（在極低溫的特定溫度下則會發光，必須在特殊角度下才可發現，而該發光的亮度不明顯）。發光二極體所用的材料都是直接帶隙型的，因此能量會以光子形式釋放，這些禁帶能量對應著近紅外線、可見光、或近紫外線波段的光能量。發展初期，採用砷化鎵（GaAs）的發光二極體只能發射出紅外線或紅光。隨著材料科學的進步，新研發成功的發光二極體能夠發射出頻率越來越高的光波。現今，已可製成各種顏色的發光二極體。二極體通常建構於N型襯底，在其表面沉積一層P型半導體，用電極連結在一起。P型襯底比較不常見，但也有被使用。很多商業發光二極體，特別是GaN/InGaN，也會使用藍寶石襯底。大多數用來製成發光二極體的物質具有非常高的折射率。這意味著大部分光波會在物質與空氣的接口會被反射回物質，因此，光波萃取對於發光二極體是很重要的論題，大量研究與發展都聚焦於這論題。如今Micro LED， OLED等等新的應用也出現（之後有機會分享）。
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