有機發光二極管利用了電子發光的特性：當電流通過時，某些材料會發光。而且從每個角度看，都比液晶顯示器清晰。
OLED顯示原理
有機發光二極管最簡單的形式是由一個發光材料層組成，嵌在兩個電極之間。輸入電壓時載流子運動，穿過有機層，直至電子空穴并重新結合，這樣達到能量守恒并將過量的能量以光脈沖形式釋放。這時其中一個電極是透明的，可以看到發出的光。通常由銦錫氧化物（ITO）組成。
OLED顯示材料
光的顏色與材料有關。一種方法是用小分子層工作，例如鋁氧化物。另一種方法是將激活的色素嵌入聚合物長鏈，這種聚合物非常容易溶化，可以制成涂層。
OLED效率更高
電子流和載流子通常是不等量的。這意味著，占主導地位的載流子穿過整個結構層時，不會遇到從相反方向來的電子，能耗投入大，效率低。 如果一個有機層用兩個不同的有機層來代替，就可以取得更好的效果：當正極的邊界層供應載流子時，負極一側非常適合輸送電子，載流子在兩個有機層中間通過時，會受到阻隔，直至會出現反方向運動的載流子，這樣，效率就明顯提高了。很薄的邊界層重新結合后，產生細小的亮點，就能發光。 如果有三個有機層，分別用于輸送電子、輸送載流子和發光，效率就會更高。
OLED發光，而LCD不發光
和液晶顯示屏（LCD）最大的不同在于，有機發光二極管本身就是光源。在液晶顯示器中，輸入電壓不同，微小的液晶會改變方向，它們會使從背景光源發出的白色光穿過/擋住，這一原理也使視角受到了限制。從側面看效果很差，或根本看不出來。液晶顯示器如果由于發光的顏色錯誤會出現像素差錯，而在有機發光二極管中這種錯誤幾乎不會出現。
主動陣列或被動陣列
和液晶顯示器一樣，有機發光二極管也有主動和被動陣列的變化。
在被動陣列有機發光二極管中，受電壓影響，通過行數和列數顯示像素的位置。而在主動陣列的有機發光二極管中，電子的回流面積作為感光底層，每個像素至少可以通過兩個晶體控制。