El fenómeno de la electroluminiscencia puede considerarse de naturaleza tanto eléctrica como óptica. Se produce debido a la recombinación radiativa de huecos y electrones del material en cuestión. Los electrones excitados liberan fotones, lo que da lugar a la luz. A diferencia de la incandescencia (generación de luz debido al calor), la quimioluminiscencia (generación de luz debido a una reacción química), la mecanoluminiscencia (generación de luz debido a una acción mecánica) y la sonoluminiscencia (generación de luz debido al sonido), la electroluminiscencia es un caso raro en el que la conversión directa de energía eléctrica en luz se produce sin generación de calor. La electroluminiscencia en los cristales puede lograrse principalmente de dos maneras: de forma intrínseca y por inyección de carga. Las dos técnicas se diferencian en dos aspectos: en el primer caso no pasa ninguna corriente neta a través del material electroluminiscente, y en el segundo, la luminiscencia sólo dura hasta el paso de la corriente eléctrica.

Un dispositivo electroluminiscente es similar a un láser en el hecho de que los fotones son producidos por el material cuando hay un cambio de un estado de tierra a un estado excitado. La diferencia entre un dispositivo electroluminiscente y un láser radica en el hecho de que se requiere menos energía para hacer funcionar un dispositivo electroluminiscente, y además no proporciona luz coherente.