发光二极管（LED）能够发光的原理主要基于 电子与空穴的复合以及能量的释放。以下是详细解释：
电子与空穴的复合
LED由N型和P型半导体组成，这两种半导体之间形成一个PN结。在常态下，N区的自由电子和P区的空穴被PN结阻挡层隔开，不能发生自然复合。
当给PN结加上正向电压时，N区的自由电子受到排斥，向P区移动；同时，P区的空穴也向N区移动。这样，电子和空穴在PN结附近相遇并复合，这一过程称为电致发光。
能量的释放形式
电子从高能态跃迁到低能态时，多余的能量以光子的形式释放出来。这些光子在可见光范围内，人眼可见，从而产生发光现象。
光子的能量取决于材料的禁带宽度（Eg），禁带宽度越宽，释放的光子能量越高，波长越短。不同材料的禁带宽度不同，因此可以发出不同颜色的光。
发光二极管的特性
LED具有单向导电性，即只能往一个方向导通（正向偏置）。在正向偏置下，电流通过PN结，电子与空穴复合并发光。
LED的发光效率较高，寿命长，抗冲击和抗震性能好，可靠性高，适用于各种光电控制设备和电子设备中作为光源。
总结来说，发光二极管通过电子与空穴在PN结附近的复合以及能量的光子释放，实现了电能到光能的转换，从而发出可见光。不同材料的LED可以发出不同颜色的光，广泛应用于各种照明和显示设备中。