光譜表示相對(duì)于光的波長(zhǎng)，光的強(qiáng)度的分布。LED的光譜一般為單色LED，例如藍(lán)色LED以波長(zhǎng)470nm時(shí)為峰值呈山峰分布，以峰值波長(zhǎng)較短的紫外領(lǐng)域和峰值波長(zhǎng)較長(zhǎng)的綠色領(lǐng)域?yàn)楣獾膹?qiáng)度的測(cè)定極限。而白熾燈的光譜，其發(fā)光強(qiáng)度廣泛分布于400nm多的藍(lán)色領(lǐng)域至700nm多的近紅外領(lǐng)域，在紫外領(lǐng)域和紅外領(lǐng)域也能觀測(cè)到發(fā)光強(qiáng)度。熒光燈方面，組合使用的熒光體的發(fā)光波長(zhǎng)部分為光譜的峰值。

與普通紅色、綠色和藍(lán)色LED的光譜峰值只有一個(gè)相比，白色LED的光譜則有很大不同。例如藍(lán)色領(lǐng)域和黃色領(lǐng)域會(huì)有兩個(gè)發(fā)光強(qiáng)度的峰值，或者在藍(lán)色領(lǐng)域、黃色領(lǐng)域和紅色領(lǐng)域有三個(gè)峰值，甚至還會(huì)出現(xiàn)更多的峰值。這是因?yàn)?，白色LED的白色光是組合了多個(gè)波長(zhǎng)的光獲得的。例如，組合藍(lán)色LED和黃色熒光體時(shí)，峰值在藍(lán)色領(lǐng)域和黃色領(lǐng)域出現(xiàn)。另外，基于藍(lán)色LED的發(fā)光強(qiáng)度的峰值較尖，而基于熒光體的峰值較為平緩。

將LED用于液晶面板背照燈時(shí)，最理想的情況是LED的光譜在紅色、綠色和藍(lán)色三個(gè)領(lǐng)域出現(xiàn)發(fā)光強(qiáng)度的峰值。這是因?yàn)長(zhǎng)ED的光最終將經(jīng)由液晶面板的彩色濾光片（紅色、綠色、藍(lán)色）輸出到外部。

獲得三個(gè)發(fā)光強(qiáng)度的峰值時(shí)，有使用紅色、綠色和藍(lán)色三種LED的方法，以及通過改進(jìn)熒光體材料、使用可獲得三個(gè)峰值的白色LED的方法。

藍(lán)色LED和YAG類熒光體、藍(lán)色LED和ZnSe單結(jié)晶底板的發(fā)光、紫外LED和RGB熒光體等白色LED的發(fā)光光譜與熒光燈和自然光的比較。雖然都是白色，但發(fā)光光譜大為不同。另一方面，LED用于普通的照明器具時(shí)，光譜廣泛分布在可視光領(lǐng)域的白色LED較受歡迎。原因是接近自然光，即太陽光的光譜的光線照射物體時(shí)，物體的顏色與照射自然光時(shí)接近的緣故。