In einer OLED (links) sind mehrere dünne Schichten aus organischen Materialien zwischen Glasplatten eingeschlossen. Legt man eine elektrische Spannung an, injiziert eine Kathode Elektronen, und eine Anode führt „Löcher” (fehlende Elektronen) zu. Die Ladungsträger bewegen sich zunächst in einer Elektronen- beziehungsweise Lochleitungsschicht, von wo sie in die dazwischen eingebettete Emitterschicht wandern, die Farbstoff-Moleküle enthält. Dort vereinigen sich Elektronen und Löcher und regen dabei den Farbstoff zum Leuchten an. In einer LED (rechts) bestehen die Schichten dagegen aus Halbleiter-Kristallen. Die beweglichen Elektronen und Löcher gelangen durch das Dotieren mit Fremdatomen in das Material (p-dotierte und n-dotierte Schicht). Das Licht entsteht in der sogenannten Raumladungszone zwischen den dotierten Materiallagen. Ein Reflektor sorgt dafür, dass es stets nach vorn abgestrahlt wird.
