取代传统照明设备一直是LED最期待的发展方向之一，传统照明市场规模相当大，全球照明市场规模估约85亿美元。主要的照明市场集中在亚太区，约佔全球市场规模33.7%，北美居次约占30.1%，接下来是西欧22.3%，东欧约占5.1%，非洲以及中东约4.5%。在应用产品别方面，主要是家庭为主，约佔39%，其次是办公室以及医疗欧18%，第叁大的市场是户外照明，约12%。这三种主要应用，LED的特性都相当被看好能够切入。
但虽然LED具有相当多的优点，可谓革命性的照明发展，不过并没有扑天盖地的改朝换代，取代现有照明，原因是受限于LED价格较高、产业标準未定、与光形、寿命、可靠度等技术问题尚待解决。
首先以成本为例，现有的照明设备成本太过便宜，大规模更换的变动成本太大，除非政府大规模介入，例如以环保的规格禁用现有照明设备，否则LED虽然规格飞跃似的成长，前景也相当背看好，不过目前市场尚无爆发性的成长，但此种状况也许会因为环保节能的需求，逐渐改变。
再者可靠度与寿命方面，目前高功率发光二极体的输入功率仅有20%会转换成光，其余80%则转变成为热，因此有赖有效的散热技术把热排出，以避免降低其发光效率及寿命。由于高功率技术的发展，使得 LED 面临到日益严苛的热管理挑战，温度升高时不仅会造成亮度下降，且超过摄氏100度时会加速本体及封装材料的劣化，因此 LED 元件本身的散热技术必须进一步改善，以满足高功率发光二极体的散热需求，否则要散热将会成为LED在照明领域普及的重大瓶颈。
