发光二极管芯片主要由n型半导体材料、量子阱有源区以及p型半导体材料构成。通过芯片工艺，在n型半导体材料和p型半导体材料上分别制作n型电极和p型电极。在通电时，发光二极管芯片的内部电流由p型半导体材料流向n型半导体材料，p型半导体材料中的空穴与n型半导体材料中的电子在量子阱有源区发生辐射复合而发光。

发光二极管芯片的工艺流程主要包含化学清洗、图形光刻、台面刻蚀、金属电极及反射镜制备、退火、钝化处理、表面修饰、减薄磨抛、划片裂片和点测分选等。例如，传统的正装氮化镓（GaN）基发光二极管芯片制作流程包括以下几个环节：①清洗。清洗是半导体工艺中一个重要步骤，每一步工艺之前都应该进行清洗。发光二极管芯片制作之前对材料表面进行清洗，依次经三氯乙烯、丙酮和乙醇等有机溶剂去油，然后经酸或碱去除表面氧化层，去离子水冲洗，氮气吹干。②等离子体增强化学气相沉积介质膜作为刻蚀掩模，采用干法刻蚀技术制作台面。台面刻蚀完毕，将残余的二氧化硅（SiO₂）掩模层去除，对材料进行清洗。③N、P电极制作。采用电子束蒸发或者磁控溅射制作电极，过程中应注意控制蒸发速率和温度，保证良好的电极表面和剥离可行性。④剥离后，对N电极进行测试，已经形成欧姆接触。⑤为保证电极热稳定性，并进一步降低接触电阻，可以对电极进行退火处理。⑥钝化膜沉积。台面刻蚀后，发光二极管芯片有源区暴露在侧面，容易引入表面复合，同时金属沉积过程中引入的金属粒子也容易在刻蚀断面处引入导电通路，导致器件反向漏电增大。因此，在电极制作完成后，在表面沉积二氧化硅（SiO₂）介质膜，作为钝化层。

发光二极管芯片性能可以通过其光电参数及热学参数来评价。主要的参数有工作电流、工作电压、光功率及光通量、发光效率、峰值波长及主波长、静电放电测试、显示指数、色温以及热阻等。发光二极管芯片已发展了多种类型。根据功率大小，分为小功率发光二极管芯片、中功率发光二极管芯片和大功率发光二极管芯片；根据芯片结构，分为正装发光二极管芯片、倒装发光二极管芯片、垂直发光二极管芯片、微结构发光二极管芯片以及纳米线发光二极管芯片；根据发射光的波长，分为白光发光二极管芯片、绿光发光二极管芯片、红光发光二极管芯片、琥珀色发光二极管芯片以及紫外发光二极管芯片等。