Ausgesprochen vielfältig sind die Einsatzbereiche, in denen LED Leuchtmittel verwendet werden. Man findet einzelne LED oder Gruppen von ihnen in Anzeigetafeln, Leuchtschriften, Uhren und technischen Instrumenten. Sogar Fernbedienungen von Fernsehern und anderen Geräten der Unterhaltungselektronik sind mit einzelnen LED ausgestattet. Die Beleuchtungen von Handys oder von Fahrzeugarmaturen können ebenfalls aus Leuchtdioden bestehen. Durch die Entwicklung weißer LED konnte der Einsatzbereich der Leuchtdioden auf erste Beleuchtungen mit einer größeren Leuchtkraft ausgedehnt werden. Zunächst wurden LED Taschenlampen entwickelt, die ein besonders helles Licht abgeben. Später kamen erste Spots hinzu und schließlich LED Strahler. LED kommen aber auch in Rückleuchten von Autos zum Einsatz, in der Fahrradbeleuchtung und sogar schon in Ampeln.
Je nachdem, welchem Zweck die Beleuchtung dienen soll, werden unterschiedliche LED Leuchtmittel verwendet. Einzelne LED von unterschiedlicher Größe finden in den Farben rot, gelb oder grün Einsatz in Uhren, technischen Geräten und Anzeigetafeln. Auch Handys sind in der Regel rot oder gelb, in seltenen Fällen inzwischen auch blau mit einzelnen kleinen LED beleuchtet. Eine größere Anzahl von größeren, rot leuchtenden Leuchtdioden dient im Auto als Rücklicht. In Taschenlampen und Minispots werden ebenfalls mehrere in Gruppen angeordnete LED verwendet, die einen größeren Durchmesser haben und weißes Licht abgeben.
LED Strahler bestehen aus einer Gruppe von Leuchtdioden, die in verschiedenen Farben leuchten können und sogar einen Farbwechsel ermöglichen. Als Spot-Beleuchtung werden LED-Cluster angeboten, kleine Platinen, auf denen sich eine Gruppe von LED befindet. LED-Leisten können für besondere Lichteffekte sorgen oder der Beleuchtung in Schränken oder Geräten dienen. Zur Raumbeleuchtung werden inzwischen erste LED-Panels angeboten. Dabei handelt es sich um flache, großflächige LED Leuchtmittel in unterschiedlichen Größen, die an der Wand oder der Decke angebracht werden können. In diesen Panels sorgen mehrere hundert Leuchtdioden in den Farben weiß oder warmweiß dafür, dass ganze Räume ausgeleuchtet werden können.