Dioda elektroluminescencyjna (LED) świeci i emituje światło, gdy jest spolaryzowana w kierunku przewodzenia, dzięki unikalnym materiałom półprzewodnikowym i konstrukcji. Kiedy prąd przepływa przez diodę LED w kierunku do przodu (od anody do katody), elektrony i dziury łączą się ponownie w złączu półprzewodnikowym diody LED, uwalniając energię w postaci fotonów. Proces ten nazywany jest elektroluminescencją, w którym różnica poziomów energii między pasmami przewodzenia i walencyjnymi materiału półprzewodnikowego określa długość fali (kolor) emitowanego światła. Natomiast dioda prostownicza nie jest zaprojektowana do emitowania światła, ale raczej do umożliwienia przepływu prądu tylko w jednym kierunku przy minimalnym spadku napięcia w przypadku polaryzacji w kierunku przewodzenia lub do całkowitego zablokowania prądu w przypadku polaryzacji zaporowej.
Powodem, dla którego dioda LED emituje światło, podczas gdy standardowa dioda złącza PN nie, jest przede wszystkim specyficzne materiały półprzewodnikowe użyte w ich konstrukcji. Diody LED są wykonane z materiałów półprzewodnikowych z bezpośrednim pasmem wzbronionym, takich jak arsenek galu (GaAs) lub fosforek galu (GaP), które umożliwiają wydajną emisję światła, gdy elektrony rekombinują z dziurami na złączu. Natomiast w standardowych diodach złącza PN zazwyczaj wykorzystuje się materiały z pośrednimi przerwami wzbronionymi, takie jak krzem, w przypadku których elektrony łączące się ponownie z dziurami nie emitują fotonów, lecz zamiast tego uwalniają energię cieplną. Ta zasadnicza różnica w materiałach półprzewodnikowych wyjaśnia, dlaczego diody LED emitują światło, podczas gdy diody złącza PN nie.
Niektóre diody LED mogą nie świecić lub nie emitować światła z kilku powodów. Częstą przyczyną jest niewłaściwa polaryzacja: diody LED są urządzeniami spolaryzowanymi, co oznacza, że wymagają prawidłowej orientacji (napięcie dodatnie na anodzie i ujemne na katodzie), aby przewodzić prąd i emitować światło. Odwrócenie polaryzacji zapobiegnie przepływowi prądu przez diodę LED, powodując, że nie będzie ona świecić. Innym powodem może być niewystarczające napięcie przewodzenia: diody LED wymagają określonego napięcia przewodzenia (zwykle około 1,8 V do 3,3 V w zależności od koloru), aby włączyć się i emitować światło. Jeśli przyłożone napięcie jest poniżej tego progu, dioda LED może nie świecić. Wreszcie, uszkodzone lub wadliwe diody LED mogą również nie świecić, nawet przy prawidłowej polaryzacji i wystarczającym napięciu.
Diody LED nie mogą być stosowane jako diody prostownicze głównie ze względu na ich charakterystykę napięcia przewodzenia i niezdolność do skutecznego radzenia sobie z napięciami wstecznymi. Diody LED są zoptymalizowane pod kątem emisji światła i charakteryzują się stosunkowo dużymi spadkami napięcia przewodzenia w porównaniu ze standardowymi diodami prostowniczymi, które są zaprojektowane pod kątem niskich spadków napięcia przewodzenia, aby zminimalizować straty mocy. Ponadto diody LED mają słabą charakterystykę działania pod wpływem napięć polaryzacji zaporowej, które są typowe w obwodach prostowników. Mogą ulec uszkodzeniu lub wykazywać wysokie prądy upływowe w przypadku polaryzacji zaporowej, co czyni je nieodpowiednimi do zadań prostowania, w których niezbędny jest niski spadek napięcia w kierunku przewodzenia i solidna obsługa napięcia wstecznego.
Diody LED unika się jako diod prostowniczych lub konwerterów w obwodach prostowniczych głównie dlatego, że nie są zoptymalizowane pod kątem specyficznych wymagań prostownika. Diody prostownicze muszą skutecznie przekształcać prąd przemienny na prąd stały, minimalizując spadki napięcia w kierunku do przodu i blokując prąd w kierunku odwrotnym. Diody LED są jednak przeznaczone do emisji światła, a nie do wydajnego prostowania. Mają wyższe spadki napięcia w kierunku przewodzenia i są mniej skuteczne w obsłudze napięć wstecznych w porównaniu ze standardowymi diodami prostowniczymi. Stosowanie diod LED w obwodach prostowników skutkowałoby większymi stratami mocy, zmniejszoną wydajnością i potencjalnymi problemami z niezawodnością ze względu na ich różne właściwości elektryczne i ograniczenia operacyjne.
