LED二极管（Light Emitting Diode），是一种能够通过电流发出可见光的半导体器件。其发光原理是基于半导体材料的电学特性和能态结构，通过电子和空穴的复合发生能量释放而发出光。

LED二极管的核心是由P型半导体和N型半导体构成的PN结。在PN结中，P型半导体中的空穴和N型半导体中的自由电子会在结界面处发生复合，释放出能量。这个能量的大小与半导体材料的能量带隙有关，不同的材料能够发射不同波长的光。常用的LED二极管材料有氮化镓、磷化铟镓等。

在LED二极管中，当外加正向电压大于材料的导通电压时，电流就会流过PN结。这时，PN结中的电子和空穴会在结界面处发生复合，释放出的能量以光的形式发射出来。由于LED二极管的发光是基于半导体材料的电学特性，因此其发光效率高、寿命长、耗能低。同时，LED二极管还可以通过控制电流的大小和颜色，实现不同颜色的光。

总之，LED二极管的发光原理是基于半导体材料的电学特性和能态结构，通过电子和空穴的复合发生能量释放而发出光。它具有高效率、长寿命、低能耗等优点，是一种极具应用前景的发光器件。