Nagu tavalised dioodid, koosnevad ka valgusdioodid{0}}PN-siirdest ja neil on ka ühesuunaline juhtivus. Kui valgusdioodile rakendatakse päripinge, ühendatakse P-piirkonnast N-piirkonda sisestatud augud ja N-piirkonnast P-piirkonda sisestatud elektronid vastavalt N-piirkonna elektronidega. piirkonnas ja tühjad augud P-piirkonnas mõne mikroni kaugusel PN-ristmikust. Aukude rekombinatsioon, mille tulemuseks on spontaanne fluorestsentsi emissioon. Erinevate pooljuhtmaterjalide elektronide ja aukude energiaseisundid on erinevad. Elektronide ja aukude rekombineerumisel on vabanev energia mõnevõrra erinev, mida rohkem energiat vabaneb, seda lühem on kiiratava valguse lainepikkus. Tavaliselt kasutatakse dioode, mis kiirgavad punast, rohelist või kollast valgust. Valgusdioodi tagasilöögipinge on suurem kui 5 volti. Selle volti -ampri karakteristikukõver on väga järsk ja voolu piirav takisti tuleb ühendada järjestikku, et juhtida dioodi läbivat voolu.
Valgusdioodi põhiosa on P--tüüpi pooljuhtidest ja N--tüüpi pooljuhtidest koosnev plaat, mille P- vahel on üleminekukiht. tüüpi pooljuhid ja N-tüüpi pooljuhid, mida nimetatakse PN-siirdeks. Mõnede pooljuhtmaterjalide PN-ristmikus, kui süstitud vähemuskandjad rekombineeruvad enamuskandjatega, vabaneb liigne energia valguse kujul, muutes seeläbi elektrienergia otse valgusenergiaks. Kui PN-siirdele rakendatakse pöördpinget, on vähemuskandjatel raske süstida, mistõttu see ei kiirga valgust. Kui pooljuhtkristall on pärisuunas (st mõlemale otsale rakendatakse päripinget), kiirgab pooljuhtkristall erinevat värvi valgust ultraviolettkiirgusest infrapunani, kui vool liigub LED-anoodilt katoodile. valgus on seotud vooluga.
