Pojedyncze, niewielkie diody elektroluminescencyjne stosowane są zazwyczaj do oświetlenia niewielkich powierzchni lub stosowane są jako lampki sygnalizacyjne. Mamy z tym do czynienia np. w podświetlaczach tanich mikroskopów lub sygnalizacyjnych lampkach rowerowych.
Diody LED o większej mocy stosowane są jako silne źródła punktowego światła, choć tutaj pojawia się problem rozproszenia powstającej energii cieplnej. Niestety diody LED mocy dość mocno się grzeją. Stosuje się rozmaite rozwiązania, z których podstawowym jest zainstalowanie diody LED na specjalnym, termo-przewodzącym podłożu, tzw. gwiazdce, a następnie odprowadzenie energii cieplnej za pomocą wydajnego radiatora, niekiedy z mechanicznym nawiewem zimnego powietrza.
Nieco innym podejściem do tematu są taśmy i moduły LED. Tutaj zamiast jednej, bardzo silnej diody elektroluminescencyjnej stosuje się kilka – kilkadziesiąt mniejszych, ale mniej obciążonych. Sprawia to, że ciepło wydziela się na większej powierzchni i łatwiej je odprowadzić. Taśmy LED grzeją się bardzo nieznacznie, a poprawę warunków chłodzenia można uzyskać poprzez przyklejenie ich do metalowej powierzchni, najlepiej z miedzi lub aluminium. Moduły LED np. moduł SAMSUNG mogą być przymocowywane mechanicznie, chociażby za pomocą wkręta. Tylna część modułu stanowi powierzchnię, od której można odebrać wydzielające się w module ciepło.
Poprawne chłodzenie modułów LED, zwłaszcza o znacznej mocy, jest niezwykle istotne. Sprawność diod LED maleje wraz we wzrostem temperatury, a więc należy dążyć do jak najniższej temperatury pracy. Ponadto diody LED są elementami półprzewodnikowymi, które są dość wrażliwe na przegrzanie. Wraz ze wzrostem temperatury rośnie też ryzyko, że moduł ulegnie uszkodzeniu, więc aby pracował bezawaryjnie, musi być dobrze chłodzony.
