LED现在被称为第四代照明光源或绿色光源，其具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。近年来，世界上一些经济发达国家围绕LED的研制展开了激烈的技术竞赛。美国从2000年起投资5亿美元实施“国家半导体照明计划”，欧盟也在2000年7月宣布启动类似的“彩虹计划”。我国科技部在“863”计划的支持下，2003年6月份首次提出发展半导体照明计划。
人们可能看到这里会问，到底什么是LED灯呢？所谓LED，即发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片两端中的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个PH结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理，可以直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。
LED体积小，其基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，所以它非常小，非常轻。它的内在特征决定了它是最理想的代替传统光源的候选者，它有着广泛的用途。而且LED耗电非常低，一般来说LED的工作电压是2~3.6伏。工作电流是0.02~0.03安。这就是说：它消耗的电不超过0.1瓦。不但如此，LED的使用寿命还很长：在恰当的电流和电压下，LED的使用寿命可达10万小时。与传统光源单调的发光效果相比，LED光源是低压微电子产品，成功融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术、嵌入式控制技术等，所以其也是数字信息化产品，是半导体光电器件的“高新尖”技术，具有在线编程，无限升级，灵活多变的特点。LED是由无毒的材料制成，不像荧光灯含水银会造成污染，同时LED也可以回收再利用。而且LED是被完全地封装在环氧树脂里面，它比灯泡和荧光灯管都坚固。灯体内也没有松动的部分，这些特点使得LED可以说是不易损坏的。由于LED光源具有的这种抗震性、耐候性、密封性好，以及热辐射低、体积小、便于携带等特点，可广泛应用于防爆、野外作业、矿山、军事行动等特殊工作场所或恶劣的工作环境之中。而且制作LED所用的半导体材料不同，LED可发出从紫外到红外不同波长的光线，如果按三基色原理则可产生各种颜色，实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。LED光源可利用红、绿、篮三基色原理，在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合，即可产生16777216种颜色，形成不同光色的组合变化，实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。交通灯由于红、黄、绿光三种颜色组成，LED有响应速度快、亮度高、寿命长、省电等优点，在交通信号灯市场的需求正大幅增加。LED还能用于汽车用灯包含汽车内部的仪表板、音响指示灯、开关的背光源、阅读灯和外部的刹车灯、尾灯、侧灯以及头灯等。特别是LED灯由于响应速度快，可以及早提醒司机刹车，减少汽车追尾事故。LED节能灯虽然具有以上这些优点，但也有它的不足，它的使用也有局限性。LED节能灯作为室内照明灯具的优势未必比普通节能灯明显，但作为电筒、台灯、射灯等只需照射狭小角度的灯具使用时还是非常优秀的。目前，半导体照明产业形成了以亚洲、北美、欧洲三大区域为主导的三足鼎立的产业分布格局，日本、美国、德国等发达国家的大公司垄断高端产品市场，其他企业则角逐中高端、低端和低端市场。近年来，我国台湾地区的LED产业发展迅猛，已经是日美欧以外，白光LED和蓝光LED芯片的重要产地。
半导体照明是节能的“富矿”，同样亮度下耗电仅为普通白炽灯的10%、节能灯的50%，使用寿命却可以延长100倍。随着LED技术的快速进步和新的应用不断出现，在特殊照明领域节能效果已经显现。专家估计，在2005年至2015年间，我国半导体照明在特殊照明领域的应用下可累计实现节电约4000亿千瓦时；2015年后半导体照明进入普通照明应用后，其每年节电量将超过1000亿千瓦时。
半导体照明是安全、健康的“绿色光源”，环保效果明显。半导体照明光源直流、低压，无频闪和电磁干扰，无红外、紫外辐射，无荧光灯中的汞蒸汽等污染物，符合欧盟未来灯具生产标准，并通过节能降耗减少火力发电对环境造成的损害。此外，半导体照明的数字化照明应用和丰富的视觉效果可以调节人的生理和心理，营造气氛，带来健康舒适的生活和工作环境。
因此，LED光源是21世纪光源市场的希望，众多优点使其逐步取代传统光源。奥科委指出高亮度LED将是人类继爱迪生发明白炽灯泡之后，最伟大的发明之一。当前全球能源危机的时候，能源是一种宝贵的资源，所以节约能源是我们未来面临的问题。LED作为一种新型的节能、环保的绿色光源产品，必然是未来发展的趋势。
半导体照明既然有着这么巨大的市场及发展潜力，对调整传统照明产业结构，提升产业国际竞争力都是意义重大的。中国是世界照明光源和灯具生产的第一大国，2006年行业销售1600亿元，但主要是中低端产品，仅占世界市场的18%，大而不强。发展半导体照明，可以提升我国传统照明产业。
半导体照明产业涵盖节能、环保、高技术、微电子、基础装备制造等诸多领域，发展半导体照明产业，对信息产业、汽车电子、原材料与装备制造、消费类电子、航空航天、太阳能光伏以及整个光电子产业等领域均起到重要的带动作用。特别是我国已成为世界汽车、消费类电子的制造、出口和消费大国，半导体照明的广泛应用，将显著提高这些产品的附加值。在巨大的市场需求拉动下，发展半导体照明产业将带动我国原材料与装备制造业的快速发展。
我国是世界上最大的半导体照明生产用关键材料镓、铟和稀土的资源国，具有巨大的原材料资源优势。目前我国LED的关键设备和关键配套材料几乎100%依靠进口，对设备、关键配套原材料的迫切需求为LED装备发展和关键配套材料的产业发展提供了巨大的市场空间。
LED需要低压、直流供电，与太阳能光伏电池低压、直流供电的方式非常匹配，两者结合不需要交流逆变器，并能真正实现新能源与新光源的结合。太阳能半导体照明庭院灯、次干道灯已开始在国内的小区、园林建设、农村地区道路照明中使用，目前中国已占领全球太阳能半导体照明产品80%以上市场。
虽然我国半导体照明节能产业发展取得积极进展，但是还面临着许多急需解决的问题。目前半导体照明的主流技术专利多为发达国家所控制，企业发展面临的专利风险日益加大。核心装备基本依赖进口。研发投入不足，缺乏支持基础理论研究的长效机制，共性技术研发平台尚不完善，关键技术研发没有形成合力。