Le phénomène d’électroluminescence peut être considéré comme étant à la fois de nature électrique et optique. Il se produit en raison de la recombinaison radiative des trous et des électrons du matériau concerné. Les photons sont libérés par les électrons excités, ce qui donne de la lumière. Contrairement à l’incandescence (production de lumière due à la chaleur), à la chimiluminescence (production de lumière due à une réaction chimique), à la mécanoluminescence (production de lumière due à une action mécanique) et à la sonoluminescence (production de lumière due au son), l’électroluminescence est un cas rare dans lequel la conversion directe de l’énergie électrique en lumière se produit sans production de chaleur. L’électroluminescence dans les cristaux peut être obtenue principalement de deux manières : par voie intrinsèque et par injection de charge. Ces deux techniques diffèrent en deux points, aucun courant net ne traversant le matériau électroluminescent dans le premier cas, et dans le second, la luminescence ne dure que jusqu’au passage du courant électrique.

Un dispositif électroluminescent est similaire à un laser dans le fait que des photons sont produits par le matériau lorsqu’il y a un changement d’un état fondamental à un état excité. La différence entre un dispositif électroluminescent et un laser réside dans le fait que moins d’énergie est nécessaire pour faire fonctionner un dispositif électroluminescent, et qu’il ne fournit pas non plus de lumière cohérente.