Bóng đèn LED có cấu tạo khá phức tạp bao gồm nhiều bộ phận khác nhau như : phần tử phát sáng LED, mạch in của bóng đèn, bộ nguồn, bộ tản nhiệt và vỏ.
1. Phần tử phát sáng
Phần tử phát sáng LED thực chất là một đi ốt có chứa chất bán dẫn pha các tạp chất khác để tạo ra một tiếp giáp N P, đầu N chứa điện tử, đầu P chứa lỗ trống và dòng điện truyền từ P sang N, khi có điện tử đi vào đầy chỗ trống thì nó sinh ra bức xạ ánh sáng, các bước sóng có các màu sắc khác nhau phụ thuộc vào tạp chất trong chíp bán dẫn. Phần tử phát sáng LED được chia thành 3 loại gồm : cỡ nhỏ, cỡ vừa và cỡ lớn.
2. Mạch in của bóng đèn LED
Độ bền của bóng đèn LED được quyết định bởi chất lượng mạch in hay chất lượng mối hàn LED và mạch in. Với điều kiện khí hậu tại Việt Nam đặc trưng thì chất lượng của mạch in dễ bị oxy hóa dẫn đến tình trạng đứt mạch làm cho đèn không phát sáng sau một thời gian ngắn sử dụng. Như vậy, ta có thể sử dụng mạch in thường hoặc mạch in bằng nhôm, gốm có độ tản nhiệt nhanh hỗ trợ tốt cho đèn LED công suất vừa và lớn.
3. Bộ nguồn điện
Bộ nguồn điện của đèn LED phải đảm bảo cung cấp dòng điện và điện áp ổn định phù hợp với bóng đèn LED sử dụng. Các linh kiện của bộ nguồn điện có tuổi thọ cũng phải tương đương với tuổi thọ của đèn để tránh trường hợp đèn chưa hỏng mà bộ nguồn đã hỏng.
4. Bộ tản nhiệt đèn
Phần tản nhiệt của đèn hỗ trợ đưa tinh thể phát sáng về nhiệt độ thấp nhất, đây là bộ phận quan trọng cho những dòng đèn có công suất lớn, nếu bộ phận tản nhiệt không phù hợp với đèn thì hiệu suất phát sáng đèn sẽ giảm đi đáng kể sau một thời gian sử dụng.
5. Vỏ đèn
Vỏ đèn được chế tạo chống thấm nước, đảm bảo độ bền và ổn định để bóng đèn được hoạt động tối đa. Vì thế, vỏ đèn cũng là một bộ phận quan trọng tạo nên bóng đèn LED.