LED หลายสีเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่รวมไดโอดเปล่งแสงที่มีมากกว่าหนึ่งสี แต่ละไดโอดเปล่งแสงสร้างสีของแสงที่แตกต่างกันโดยใช้กระแสไฟฟ้าผ่านเซมิคอนดักเตอร์และจากนั้นสีที่แตกต่างกันจะถูกผสมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างสีสุดท้าย สีส่วนใหญ่ที่สามารถรับรู้ได้ด้วยตามนุษย์สามารถผลิตได้ในลักษณะนี้ ไฟ LED หลายสีสามารถผลิตแสงโดยการรวมสีหลักสอง, สามหรือสี่สีทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการออกแบบ การกำหนดค่าเหล่านี้เรียกว่า dichromatic, trichromatic และ tetrachromatic ตามลำดับ ไฟ LED หลายสีใช้ในเทคโนโลยีการแสดงผลวิดีโอ
เช่นเดียวกับไดโอดเปล่งแสง LED หลายสีให้แสงสว่างผ่านปรากฏการณ์ที่เรียกว่าอิเลคโทรลูมิเนสเซนซ์ เมื่อไดโอดเปล่งแสงเปิดอยู่กระแสไฟฟ้าจะเริ่มไหลผ่านเซมิคอนดักเตอร์ ในขณะที่อิเล็กตรอนพลังงานสูงไหลผ่านแถบการนำของวัสดุสารกึ่งตัวนำไปสู่สถานะพื้นล่างของพลังงานที่ต่ำลงพลังงานที่สูญเสียจะถูกปล่อยออกมาเป็นโฟตอน ระดับพลังงานและความยาวคลื่นของโฟตอนเหล่านี้ขึ้นอยู่กับวัสดุสารกึ่งตัวนำที่ทำจากและสีของแสงที่เกิดขึ้นขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นของมัน
ไฟ LED หลายสีใช้ประโยชน์จากความจริงที่ว่าเมื่อดวงตาของบุคคลนั้นโดนแสงหลายช่วงความยาวคลื่นจากแหล่งกำเนิดเดียวกันบุคคลนั้นจะได้สัมผัสกับมันเป็นสีผสมเดียวแทนที่จะรับรู้สีที่ตรงกับความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นดวงตาของมนุษย์รับรู้แสงที่มีความยาวคลื่น 620 ถึง 750 นาโนเมตรเป็นสีแดงและแสงที่มีความยาวคลื่น 495 ถึง 570 นาโนเมตรเป็นสีเขียว ความยาวคลื่นทั้งสองพร้อมกันจะทำให้บุคคลมองเห็นสีเหลืองซึ่งโดยปกติจะเกิดจากแสงในช่วงนาโนเมตร 570 ถึง 590 สิ่งนี้ทำให้เป็นไปได้สำหรับ LED หลายสีเพื่อสร้างรูปลักษณ์ของสีที่หลากหลาย
การกำหนดค่า LED หลายสีที่ใช้กันมากที่สุดซึ่งมักเรียกว่า RGB นั้นเป็น trichromatic ที่มีไดโอดสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงิน สิ่งเหล่านี้ถือเป็นสีหลักของการมองเห็นของมนุษย์ปกติซึ่งสะท้อนความยาวคลื่นที่แตกต่างกันซึ่งเซลล์รูปกรวยทั้งสามชนิดในสายตามนุษย์นั้นไวที่สุด แต่ละพิกเซลของจอแสดงผล LED RGB มีไดโอดหนึ่งในสามสีเหล่านี้ซึ่งมีขนาดเล็กและแน่นเข้าด้วยกันทำให้ดวงตาของมนุษย์ไม่สามารถมองเห็นพวกมันว่าเป็นแหล่งกำเนิดแสงที่แตกต่างกัน ไดโอดในแต่ละพิกเซลเปิดและปิดในชุดค่าผสมที่แตกต่างกันตามที่จำเป็นในการผลิตสีทั้งหมดที่เห็นโดยผู้ชม
จอแสดงผล LED หลายสีใช้กันทั่วไปในการสร้างการแสดงผลวิดีโอที่มีขนาดใหญ่มากเช่นป้ายโฆษณาและหน้าจอวิดีโอที่สนามกีฬา มีหน้าจอโทรทัศน์ขนาดเล็กที่เหมาะสำหรับการรับชมที่บ้านโดยใช้เทคโนโลยี LED หลายสี แต่ยังล้าหลังรูปแบบต่างๆเช่นทีวีพลาสม่าและจอแสดงผลคริสตัลเหลว ไม่ควรสับสนกับหน้าจอ LED-backlit LCD ซึ่งมักเรียกว่าหน้าจอ LED หรือจอภาพ แต่จริง ๆ แล้วเป็นจอแสดงผลคริสตัลเหลวที่ใช้ LED สำหรับแบ็คไลท์
