LED的發光顏色和發光效率與制作LED的材料和工藝有關，燈球剛開始全是藍光的，后面再加上熒光粉，根據用戶的不同需要，調節出不同的光色，廣泛使用的有紅、綠、藍、黃四種。由于LED工作電壓（僅1.2~4.0V），能主動發光且有一定亮度，亮度又能用電壓（或電流）調節，本身又耐沖擊、抗振動、壽命長（10萬小時），所以在大型的顯示設備中，尚無其他的顯示方式與LED顯示方式匹敵。

把紅色和綠色的LED晶片或燈管放在一起作為一個像素制作的顯示屏稱為三色或雙基色屏，把紅、綠、藍三種LED晶片或燈管放在一起作為一個像素的顯示屏叫三基色屏或全彩屏。如果只有一種色就叫做單色或單基色屏，制作室內LED屏的像素尺寸一般是1.5-12毫米，常常采用把幾種能產生不同基色的LED管芯封裝成一體，室外LED屏的像素尺寸多為6-41.5毫米，每個像素由若干個各種單色LED組成，常見的成品稱象素筒，雙色象素筒一般由2紅1綠組成，三色象素筒用1紅1綠1藍組成。

無論用LED制作單色、雙色或三色屏，欲顯示圖象需要構成像素的每個LED的發光亮度都必須能調節，其調節的精細程度就是顯示屏的灰度等級。灰度等級越高，顯示的圖像就越細膩，色彩也越豐富，相應的顯示控制系統也越復雜。一般256級灰度的圖像，顏色過渡已十分柔和，而16級灰度的彩色圖像，顏色過渡界線十分明顯。所以，彩色LED屏當前都要求做成256級到4096級灰度的。