Az elektrolumineszcencia jelensége elektromos és optikai természetűnek is tekinthető. Az érintett anyag lyukainak és elektronjainak sugárzási rekombinációja miatt következik be. A gerjesztett elektronokból fotonok szabadulnak fel, ami fényt eredményez. Az izzással (hő hatására keletkező fény), a kemilumineszcenciával (kémiai reakció hatására keletkező fény), a mechanolumineszcenciával (mechanikai hatás hatására keletkező fény) és a szonolumineszcenciával (hang hatására keletkező fény) ellentétben az elektrolumineszcencia olyan ritka eset, amikor az elektromos energia közvetlen átalakulása fénnyé hő keletkezése nélkül történik. Az elektrolumineszcencia a kristályokban főként kétféleképpen érhető el: belsőleg és töltésinjekcióval. A két technika két szempontból különbözik, az első esetben az elektrolumineszcens anyagon nem folyik át nettó áram, a második esetben pedig a lumineszcencia csak az elektromos áram áthaladásáig tart.

Az elektrolumineszcens eszköz abban hasonlít a lézerhez, hogy az anyagban fotonok keletkeznek, amikor az alapállapotból gerjesztett állapotba lép. Az elektrolumineszcens eszköz és a lézer közötti különbség abban rejlik, hogy az elektrolumineszcens eszköz működtetéséhez kevesebb energia szükséges, és nem is ad koherens fényt.