制造LED的材料不同，可以產(chǎn)生具有不同能量的光子，借此可以控制 LED所發(fā)出光的波長，也就是光譜或顏色。歷史上第一個LED所使用的材料是砷(As)化鎵(Ga),其正向PN結壓降(VF，可以理解為點亮或工作電 壓)為1.424V，發(fā)出的光線為紅外光譜。另一種常用的LED材料為磷(P)化鎵(Ga)，其正向PN結壓降為2.261V，發(fā)出的光線為綠光。

基于這兩種材料，早期LED工業(yè)運用GaAs1-xPx材枓結構，理論上可以生產(chǎn)從紅外光一直到綠光范圍內(nèi)任何波長的LED，下標X代表磷元素取代砷元 素的百分比。一般通過PN結壓降可以確定LED的波長顏色。其中典型的有GaAs0.6P0.4的紅光LED，GaAs0.35P0.65的橙光 LED，GaAs0.14P0.86的黃光LED等。由于制造采用了鎵、砷、磷三種元素，所以俗稱這些LED為三元素發(fā)光管。而GaN（氮化鎵）的藍光 LED、GaP的綠光LED和GaAs紅外光LED，被稱為二元素發(fā)光管。而目前最新的工藝是用混合鋁(Al)、鈣(Ca)、銦(In)和氮(N)四種元素的AlGaInN的四元素材料制造的四元素LED，可以涵蓋所有可見光以及部份紫外光的光譜范圍。