LED-valonheittimet käyttävät valoa emittoivia diodeja (LED:itä) valon tuottamiseen. Valonheittimien LEDit ovat puolijohteita, jotka muuttavat sähkön valoksi ohjaamalla sähkövirran kahden johtimen väliin (metallityynyt, joita kutsutaan SMD:iksi). Kun vaadittu tehotaso johtojen välillä saavutetaan, energiaa vapautuu fotonien muodossa, jotka tuottavat valoa.
Perinteiset valonheittimet käyttävät lämpöä valon tuottamiseen, kun taas LEDit eivät, minkä vuoksi ne kuluttavat niin vähän sähköä verrattuna. Ne pysyvät myös viileämpinä kosketeltavana, koska valon tuottamiseen ei tarvita lämpöä ja jäähdytyselementtejä käytetään vähentämään hukkaan heitettyä lämpöenergiaa, mikä parantaa sekä valonheittimen tehokkuutta että käyttöikää.
