由以上的OLED發展簡史可知，OLED技術可以分為小分子和高分子兩種主要類型，其結構也并不相同。但是，無論是小分子OLED，還是高分子OLED在薄而透明的具有導電性能的氧化銦錫（ITO膜）陰極與金屬陽極之間都有一個有機發光材料層——這是一種類似于漢堡包的夾心蛋糕式的結構。這個結構層中包括了：空穴傳輸層(HTL)、發光層(EL)與電子傳輸層(ETL)。

    其中，陰陽兩極構成的結構式一個標準的晶體二極管的結構，具有單向導電性，適度電壓下的電流驅動。OLED發光本質是電流驅動的。當電力供應至適當電壓時，正極空穴與陰極電荷就會在發光層中結合，產生光亮，依其發光層配方不同產生紅、綠和藍RGB三原色，構成基本色彩。

    具體而言，當組件受到直流電（Direct Current；DC）所衍生的順向偏壓時，外加之電壓能量將驅動電子（Electron）與空穴（Hole）分別由陰極與陽極注入組件，當兩者在傳導中相遇、結合，即形成所謂的電子-空穴復合（Electron-Hole Capture）。——實際上真正移動的是電子，電子對空穴的填充，可以看做是空穴的移動：這也是典型的PN結晶體管工作方式。

    電子移動過程中，電子填充到空穴位置的整個過程，相當于電子獲得能量（電能）并飛離原來原子的附屬，然后被空穴捕獲，并釋放出原來獲得的能量（光能）。這一過程中若電子自旋（Electron Spin）和基態電子成對，則為單重態（Singlet），其所釋放的光為所謂的熒光（Fluorescence）；反之，若激發態電子和基態電子自旋不成對且平行，則稱為三重態（Triplet），其所釋放的光為所謂的磷光（Phosphorescence）。

    無論是熒光還是磷光狀態，當電子的狀態位置由激態高能階回到穩態低能階時，其能量將分別以光子（Light Emission）或熱能（Heat Dissipation）（OLED物質分子團的震動）的方式放出，其中光子的部分可被利用當作顯示功能。

    Oled的發光過程可以分為以下幾步：1、OLED設備的電池或電源會在OLED兩端施加一個電壓。　2、電流從陰極流向陽極，并經過有機層(電流指電子的流動)。3、陰極向有機分子發射層輸出電子。4、陽極吸收從有機分子傳導層傳來的電子。(這可以視為陽極向傳導層輸出空穴，兩者效果相等。5、在發射層和傳導層的交界處，電子會與空穴結合。6、電子遇到空穴時，會填充空穴(它會落入缺失電子的原子中的某個能級)。7、這一過程發生時，電子會以光子的形式釋放能量。8、OLED發光。

    其中，光的顏色取決于發射層有機物分子的類型；光的亮度或強度取決于施加電流的大小。電流越大，光的亮度就越高。OLED分子是依靠接收的空穴電子對的數目來發光，電流大意味著同時移動的電子和空穴數目多——這是一種典型的電流驅動模式。