OLED的基本结构是由一薄而透明具半导体特性之铟锡氧化物（ITO），与电力之正极相连，再加上另一个金属阴极，包成如三明治的结构。整个结构层中包括了：空穴传输层（HTL）、发光层（EL）与电子传输层（ETL）。当电力供应至适当电压时，正极空穴与阴极电荷就会在发光层中结合，产生光亮，依其配方不同产生红、绿和蓝RGB三原色，构成基本色彩。OLED的特性是自己发光，不像TFTLCD需要背光，因此可视度和亮度均高，其次是电压需求低且省电效率高，加上反应快、重量轻、厚度薄，构造简单，成本低等，被视为 21世纪最具前途的产品之一。
OLED的发光原理
有机发光二极体的发光原理和无机发光二极体相似。当元件受到直流电（Direct Current；DC）所衍生的顺向偏压时，外加之电压能量将驱动电子（Electron）与空穴（Hole）分别由阴极与阳极注入元件，当两者在传导中相遇、结合，即形成所谓的电子-空穴复合（Electron-Hole Capture）。而当化学分子受到外来能量激发後，若电子自旋（Electron Spin）和基态电子成对，则为单重态（Singlet），其所释放的光为所谓的荧光（Fluorescence）；反之，若激发态电子和基态电子自旋不成对且平行，则称为三重态（Triplet），其所释放的光为所谓的磷光（Phosphorescence）。
发光材料及生成方法
OLED的主要部分就是发光材料层，经过多次试验验证，发光材料大致分为高分子化合物和低分子化合物两大类。
低分子发光材料主要有荧光材料和磷光材料。
荧光材料很容易产生三原色（红绿蓝），另外价格，寿命，加工都非常方便，是一种首选的低分子发光材料。磷光材料的发光效率比荧光材料要高很多，但是伴随电流增加导致的发光效率降低，寿命不高，提纯难以及蓝色光谱不全等方面还不及荧光材料，还有待于研究发展。
跟高分子发光材料相比，低分子发光材料的最大问题就是加工制作困难。特别是无法应付于大面积的生产。由于材料都是以薄膜形式附着于玻璃或者透明聚合物 表面上的，高分子的薄膜技术以及表面处理技术都远远超过低分子。另外高分子发光材料的潜力也非常大，不断的实验研究，也会有很多新型材料诞生。
由于OLED薄，轻的重要特点，决定了它的材料必须要通过薄膜处理附着在基板上。这就需要用到表面处理技术。在日本，薄膜技术以及表面处理技术的核心掌握在大手的印刷企业里（大日本印刷，凸版印刷等等）。通过CVD,PVD等薄膜附着方法，可以将各种不同高分子材料附着于基板之上。附着技术的提高，也可以实现大面积OLED。