LED是利用化合物材料制成PN结的光电器件。它具备PN结结型器件的电学特性（I-V特性、C-V特性）和光学特性（光谱响应特性、发光光强指向特性、时间特性）及热学特性。
（1）I-V特性
I-V特性是表征LED芯片PN结性能的主要参数，LED的I-V特性具有非线性、单向导电性，即外加正偏压表现为低电阻，反之为高电阻，如下图所示
（2）C-V特性
LED的芯片有9mil×9mil（250μm×250μm），10mil×10mil，11mil×11mil（280μm×280μm），12mil×12mil（300μm×300μm）几种规格，故PN结面积大小不一，其结电容（零偏压）近似为c=N+pf。LED的C-V特性呈二次函数关系。
（3）允许功耗P
当流过LED的电流为IF、管压降为VF，则LED的功率消耗为P=VF ×IF。LED工作时，外加偏压、偏流一定时促使PN结内一部分载流子复合发出光，还有一部分变为热，使结温升高。若结温为Tj、外部环境温度为Ta，则当Tj＞Ta时，LED内部热量借助管座向外传热，散发热量（功率）可表示为：
（4）响应时间
LED的响应时间是标志反应速度的一个重要参数，尤其在脉冲驱动或电调制时显得非常重要。响应时间是指输入正向电流后LED开始发光（上升）和熄灭（衰减）的时间。LED的上升时间随着电流的增大近似地成指数衰减。直接跃迁的材料如GaAs1-xPx的响应时间仅几纳秒，而间接跃迁材料GaP的响应时间则为100ns。
