Der Wirkungsgrad einer LED liegt bei nahezu 100 Prozent. Lediglich bei der Auskopplung des Lichtes und durch Vorschalt- und Steuergeräte wird der Grad herabgesetzt.

Der Lichtentstehungsprozess im direkten Halbleiter läuft mit nahezu 100 Prozent ab. Allerdings wird bei der Auskopplung des Lichts, von der im Halbleiter liegenden Sperrschicht an die Umgebung, der Gesamtwirkungsgrad geringfügig herabgesetzt.

Der externe Wirkungsgrad einer LED ergibt sich aus der Photonenemission im Verhältnis zur aufgenommenen elektrischen Leistung. Absorption und Reflexionen beim Lichtaustritt können hier den Wirkungsgrad negativ beeinflussen. Beides kann allerdings durch die Verwendung eines transparenten Halbleiters bzw. durch die Verwendung einer Epoxydharzabdeckung verhindert werden. Des Weiteren müssen die Vorschalt- und Steuergeräte einer LED beachtet werden, die den Grad ebenfalls senken können.

Der Lichteindruck auf das menschliche Auge ist allerdings unabhängig vom theoretischen Wirkungsgrad einer LED. Grüne LEDs haben zum Beispiel eine geringere Strahlungsleistung als rote LEDs, erscheinen dem Auge aufgrund seiner Lichtempfindlichkeit jedoch als heller.