Οι δίοδοι εκπομπής φωτός (LED) διατίθενται σε ποικιλία χρωμάτων και φωτεινότητας. Καθώς το ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από την κρυσταλλική δομή του ημιαγωγού, μέρος του ηλεκτρικού ρεύματος μετατρέπεται σε φωτόνια και εκπέμπεται φως. Οι λυχνίες LED που αλλάζουν χρώμα συνδυάζουν τρία LED διαφορετικού χρώματος σε μια συσκευασία δύο απαγωγών. Όταν εφαρμόζεται ρεύμα, τα χρώματα εναλλάσσονται μεταξύ των τριών διαφορετικών χρωμάτων και στη συνέχεια ενός συνδυασμού χρωμάτων.
Ένα LED που αλλάζει χρώμα έχει ένα κύκλωμα ελέγχου ενσωματωμένο στη συσκευασία LED. Το κύκλωμα ελέγχου καθορίζει ποιες από τις τρεις ξεχωριστές δίοδοι εκπομπής φωτός μέσα στη συσκευασία είναι αναμμένες ανά πάσα στιγμή. Ορισμένα κυκλώματα ελέγχου μπορούν να μεταβάλλουν την ένταση του φωτός για κάθε LED, καθιστώντας ολόκληρο το ορατό φάσμα χρωμάτων διαθέσιμο από τη συσκευασία LED που αλλάζει χρώμα.
Τα καλώδια από ένα LED μπαίνουν μέσα σε μια πλαστική θήκη και υποστηρίζουν έναν κρύσταλλο ημιαγωγών που ονομάζεται καλούπι. Η μήτρα είναι η πραγματική δίοδος εκπομπής φωτός και η σύνθεσή της διέπει το μήκος κύματος του φωτός που θα εκπέμψει το LED. Η σύνθεση μήτρας LED συνήθως περιλαμβάνει γάλλιο και αρσενικό, αλλά άλλα υλικά όπως το αλουμίνιο, ο φώσφορος, το ίνδιο και ο ψευδάργυρος παρέχουν μια ποικιλία χρωμάτων. Οι μήτρες ενός LED που αλλάζει χρώμα ενσωματώνουν αυτά τα διαφορετικά υλικά για να δημιουργήσουν τη γκάμα χρωμάτων.
Ένα LED που αλλάζει χρώμα διαφέρει από ένα πολύχρωμο LED με πολλούς τρόπους. Το πολύχρωμο LED χρησιμοποιεί δύο ή περισσότερες μήτρες διαφορετικών χρωμάτων, αλλά δεν διαθέτει κύκλωμα ελέγχου για τον έλεγχο των καλουπιών εντός της συσκευασίας. Αντίθετα, το πακέτο έχει πολλαπλές απαγωγές, και κάθε μεμονωμένη μήτρα εντός της συσκευασίας ενεργοποιείται και απενεργοποιείται τροφοδοτώντας ακριβώς αυτό το καλούπι. Για παράδειγμα, ένα τρίχρωμο LED θα έχει τέσσερις απαγωγές: ένα για την παροχή ρεύματος σε καθένα από τα τρία LED και ένα τέταρτο κοινό καλώδιο.
Ένα πολύχρωμο LED δεν διαθέτει κύκλωμα ελέγχου, επομένως απαιτείται ξεχωριστό μέσο ελέγχου των χρωμάτων. Ένα απλό κύκλωμα μπορεί να ενεργοποιεί μόνο ένα χρώμα τη φορά για διάφορους σκοπούς και ένα πιο σύνθετο κύκλωμα μπορεί να συνδυάζει χρώματα. Αυτό επιτρέπει μεγαλύτερο έλεγχο σχετικά με το ακριβώς χρώμα που εμφανίζεται από τη συσκευασία LED. Το LED που αλλάζει χρώμα δεν προσφέρει καθόλου τέτοιο έλεγχο. Η συχνότητα του χρώματος αλλάζει και η σειρά των χρωμάτων είναι σταθερή και δεν μπορεί να αλλάξει.
Ο τελικός χρήστης δεν μπορεί να ελέγξει τις αλλαγές χρώματος ή τη συχνότητα των αλλαγών χρώματος, επομένως ένα LED που αλλάζει χρώμα χρησιμοποιείται κυρίως σε φώτα καινοτομίας, διακοσμητικά όπως φώτα διακοπών LED που αλλάζουν χρώμα και άλλες παρόμοιες χρήσεις. Η χρήση του LED που αλλάζει χρώμα είναι πιθανό να παραμείνει στη θέση του ως καινοτομία ή διακοσμητικό φως και το πολύχρωμο LED είναι πιθανό να συνεχίσει να εξυπηρετεί την υπάρχουσα αγορά του.