Večbarvna LED je elektronska naprava, ki vključuje svetleče diode več kot ene barve. Vsaka svetleča dioda proizvede drugačno barvo svetlobe s pretakanjem električne energije skozi polprevodnik, različne barve pa se nato mešajo skupaj, da ustvarijo želeno končno barvo. Večino barv, ki jih človeško oko lahko zazna, je mogoče proizvesti na ta način. Glede na njihovo zasnovo lahko večbarvne LED diode proizvajajo svetlobo s kombinacijo dveh, treh ali štirih primarnih barv; te konfiguracije se imenujejo dvokromatske, trikromatske in tetrakromatske. Večbarvne LED diode se uporabljajo v tehnologiji video zaslonov.
Tako kot vse svetleče diode tudi večbarvna LED luč proizvaja svetlobo s pojavom, imenovanim elektroluminiscenca. Ko je svetleča dioda vklopljena, začne električni tok teči skozi polprevodnik. Ko visokoenergijski elektroni, ki tečejo skozi prevodni pas polprevodniškega materiala, preidejo v nižjeenergijsko osnovno stanje materiala, se energija, ki jo izgubijo, oddaja kot fotoni. Raven energije in valovna dolžina teh fotonov je odvisna od materiala, iz katerega je polprevodnik izdelan, barva nastale svetlobe pa je odvisna od njegove valovne dolžine.
Večbarvne LED diode izkoriščajo dejstvo, da ko človekovo oko zadene več valovnih dolžin svetlobe iz istega vira, bo ta oseba to doživljala kot eno mešano barvo, namesto da bi zaznavala barve, ki ustrezajo različnim valovnim dolžinam ločeno. Človeško oko na primer zazna svetlobo z valovno dolžino od 620 do 750 nanometrov kot rdečo in svetlobo z valovno dolžino od 495 do 570 nanometrov kot zeleno. Obe valovni dolžini hkrati povzročita, da oseba vidi rumeno barvo, ki jo običajno proizvaja svetloba v območju od 570 do 590 nanometrov. To omogoča, da večbarvne LED diode ustvarijo videz široke palete barv.
Najpogostejša večbarvna LED konfiguracija, pogosto imenovana RGB, je trikromatska, z rdečimi, zelenimi in modrimi diodami. Te se štejejo za primarne barve normalnega človeškega vida in odražajo različne valovne dolžine, na katere so najbolj občutljive tri različne vrste stožčastih celic v človeškem očesu. Vsaka slikovna pika RGB LED zaslona vsebuje eno diodo vsake od treh teh barv, ki so tako majhne in tesno združene, da jih človeško oko ne more zaznati kot ločen vir svetlobe. Diode v vsakem pikslu se po potrebi vklopijo in izklopijo v različnih kombinacijah, da ustvarijo vse barve, ki jih vidi gledalec.
Večbarvni LED zasloni se običajno uporabljajo za ustvarjanje zelo velikih video zaslonov, kot so panoji in video zasloni na športnih stadionih. Manjši televizijski zasloni, primerni za gledanje doma z uporabo večbarvne LED tehnologije, obstajajo, vendar v večini vidikov zaostajajo za formati, kot so plazma in televizorji s tekočimi kristali. Ne smemo jih zamenjevati z LCD-zasloni z osvetlitvijo LED, ki se pogosto imenujejo LED zasloni ali monitorji, vendar so dejansko zasloni s tekočimi kristali, ki uporabljajo LED za osvetlitev ozadja.