LED的输入功率是器件热效应的唯一来源，能量的一部分变成了辐射光能，其余部分最终均变成了热，从而升高了器件的温度。显然，减小LED温升效应的主要方法是设法提高器件的电光转换效率(又称外量子效率)，使尽可能多的输人功率转变成光能。另一个重要的途径是设法提高器件的热散发能力，使结温产生的热，通过各种途径散发到周围环境中去。

表面黑度为0.8时的温度分布图。根据斯蒂芬一玻耳兹曼定律，辐照度Ji与温度T之间的关系为：

式中，ɛ为黑体的辐射系数；ơ=5.67×10-8W／(m2·k4)，称为斯蒂芬一玻耳兹曼常数。

因此可知，温度越高，辐照度越大。当输入功率为1w时，经由表面辐射散出的热能为7.63×10-4w，仅占总热功率的1．63‰；功率达到2w时，经辐射散出的热能也仅占6.33‰，因此改变热辐射系数对于提高散热能力改善成效不大，散热的关键在于改善另外两种散热方式：热传递和热对流。

在气体中，导热是气体分子不规则热运动时相互碰撞的结果。气体温度越高，其分子运动动能越大，不同能量水平的分子相互碰撞的结果使热量从高温处传到低温处。在导电固体中，相当多的自由电子在晶格之间像气体分子那样，通过相互碰撞传递能量。在不导电的固体中，热量的传递是通过晶格结构的振动，即原子、分子在平衡位置附近的振动来实现的。而对于液体的导热机理目前尚未获得统一的认识：一种观点认为液体的导热原因类似于气体分子的相互碰撞，只是液体分子之间的距离较小，分子间的作用力影响大于在气体分子间的作用力对碰撞过程的影响；另一种观点认为液体的导热原因类似于非导电固体，主要依靠弹性波的作用。

导热现象所遵循的基本规律已经总结为傅里叶定律，其文字叙述是：单位时间内通过单位面积所传递的热流，正比与当地垂直方向上温度变化率，热流传递的方向与温度升高的方向相反。用热流密度q表示为： 傅里叶定律指出，导热热流量Q的大小取决于物体中沿程导热热流量传递方向上的文帝变化率dt/dx的大小、热量通过的物体面积A、表征材料导热能力的物性参数(导热系数、热导率λ)。