Je nach Wellenlänge ist die Farbe der LED abhängig. Es handelt sich bei Licht um eine Art elektromagnetische Welle. Vergleichbar mit Mikrowellen, Radiowellen und Röntgenstrahlen breiten sich auch die Wellen der LED in Lichtgeschwindigkeiten aus. Wer die Wellenlänge auf mathematische Weise berechnen möchte, muss die Lichtgeschwindigkeit dividieren durch die Frequenz. Damit vom Licht die Wellenlänge bemessen werden kann, nutzt man "Nanometer (nm)" als Einheit, bedeutet 1/1 000 000 000 m.

Bei sehr grellen LED Lämpchen, die eigentlich blau ist und auf deren Kristall sich ein zusätzlicher Leuchtstoff befindet, wird das Material durch kurze Wellenlängen angeregt und das Licht auf größeren Wellen ausgestrahlt. Die Wellenlängen bei Licht, das sichtbar ist, liegen bei 400 nm und 800 nm und sind violett und rot. Bei LED Lampen werden die Farben auf unterschiedlichen Wellenlängen erzielt. Die Wellenlänge für rot liegt bei 635 nm, für grün bei 565 nm, für gelb bei 585 nm und für blau bei 428 nm.

Die Farben lassen sich teilweise untereinander nicht tauschen. Einen sehr hohen Wirkungsgrad haben die roten LED Leuchten. Infrarot LED Lämpchen weisen den höchsten Wirkungsgrad auf.
Die unterschiedlichen Farben ermöglichen es, dass die LED Lämpchen auch so vielseitig einsetzbar sind. So können auch schöne Partybeleuchtungen hergerichtet werden, die für die notwendige Stimmung auf einer Party sorgen. Aber die LED Leuchten haben auch den Vorteil, dass so stimmungsvolle Atmosphären in Wohnbereichen geschaffen werden können.
Zu Beginn der LED Einführung hat es die bunten Farben der LED Lampen nicht gegeben. Erst mit der späteren Entwicklung hat es auch die bunten Farben gegeben, die sich auf dem Markt ebenso gut etablieren konnten, wie die weißen LED Lampen.