Són formats per una junció pn capaç d’emetre llum en ésser polaritzada en sentit directe. Produeixen una llum monocromàtica, són de baix consum i són molt emprats com a elements de senyalització en aparells, circuits electrònics i làmpades. Són especialment coneguts els indicadors alfanumèrics, utilitzats en aparells digitals, amb els quals hom representa lletres i xifres, i entre els quals cal esmentar els de 7 i de 8 segments. Segons el semiconductor utilitzat hom aconsegueix colors de llum diferents: vermell, verd, groc, etc. Els semiconductors més utilitzats són l’arsenur de gal·li, el fosfur d’indi, el nitrur de gal·li, així com llurs aliatges ternaris AlxGa1-xAs, GaAs1-xPx, InxGa1-xP. Darrerament, han estat desenvolupats, utilitzant principalment InxGa1-xAs, els díodes electroluminescents que emeten a l’infraroig.
Una variant dels díodes electroluminescents la constitueixen els díodes làser, que tenen la particularitat d’emetre llum coherent.
En el segle XXI, les làmpades LED (Light Emitting Diode) han revolucionat la il·luminació moderna per la seva alta eficiència energètica (molt superior a les bombetes incandescents i fluorescents), llarga durada (entre 15.000 a 50.000 hores) i baix consum (fins a 80% menor que les bombetes tradicionals). Funcionen mitjançant díodes emissors de llum, que generen llum a partir del moviment d’electrons en un material semiconductor, per la qual cosa generen molt poca calor, fet que redueix la despesa en refrigeració, i no contenen mercuri ni substàncies tòxiques, cosa que les fa més ecològiques.