LED zeigen eine ausgeprägte Abhängigkeit des Lichtstroms von der Temperatur. Der Temperaturkoeffizient ist abhängig vom Material. Die Strahlungsleistung fällt bei den meisten LED bei einer Temperaturerhöhung um 100°C auf weniger als die Hälfte ab.
Je kälter also die Umgebung ist, um so effizienter ist die LED.
Temperaturstrahler verhalten sich genau umgekehrt. Dies ist ein Grund, warum bei der Entwicklung und dem Einsatz von LED besonders auf den Wärmehaushalt geachtet werden muss. Ein Wärmestau im LED-Lampenkörper muss vermieden werden.
Die Lichtfarbe ist je nach Halbleitertyp mehr oder wenig von der Umgebungstemperatur abhängig. Zu hohe Temperaturen (z.B. beim Verlöten) können die Leistung der LED dauerhaft mindern oder die Lebensdauer herabsetzen.