Višebojna LED je elektronički uređaj koji uključuje diode koje emitiraju svjetlost u više boja. Svaka dioda koja emitira svjetlo proizvodi drugu boju svjetlosti provodeći električnu energiju kroz poluvodič, a različite boje se zatim miješaju kako bi se stvorila željena konačna boja. Većina boja koje ljudsko oko može percipirati može se proizvesti na ovaj način. Ovisno o svom dizajnu, višebojne LED diode mogu proizvesti svjetlo kombiniranjem dvije, tri ili četiri primarne boje; te se konfiguracije nazivaju dikromatske, trikromatske i tetrakromatske. Višebojne LED diode koriste se u tehnologiji video prikaza.
Kao i sve diode koje emitiraju svjetlost, LED u više boja proizvodi svjetlost kroz fenomen koji se naziva elektroluminiscencija. Kada se uključi dioda koja emitira svjetlo, električna struja počinje teći kroz poluvodič. Kako visokoenergetski elektroni koji prolaze kroz vodljivu traku poluvodičkog materijala prelaze u osnovno stanje materijala niže energije, energija koju gube emitira se kao fotoni. Razina energije i valna duljina ovih fotona ovise o materijalu od kojeg je poluvodič napravljen, a boja rezultirajuće svjetlosti ovisi o njegovoj valnoj duljini.
Višebojne LED diode iskorištavaju činjenicu da kada nečije oko pogodi više valnih duljina svjetlosti iz istog izvora, ta će osoba to doživjeti kao jednu pomiješanu boju umjesto da percipira boje koje odgovaraju različitim valnim duljinama odvojeno. Na primjer, ljudsko oko svjetlost valne duljine od 620 do 750 nanometara percipira kao crvenu, a svjetlost valne duljine od 495 do 570 nanometara kao zelenu. Obje valne duljine istovremeno će uzrokovati da osoba vidi žutu boju, koju inače proizvodi svjetlost u rasponu od 570 do 590 nanometara. To omogućuje višebojnim LED diodama da stvore izgled širokog spektra boja.
Najčešća LED konfiguracija u više boja, koja se često naziva RGB, je trobojna, s crvenim, zelenim i plavim diodama. One se smatraju primarnim bojama normalnog ljudskog vida, odražavajući različite valne duljine na koje su najosjetljivije tri različite vrste stanica čunjića u ljudskom oku. Svaki piksel RGB LED zaslona sadrži po jednu diodu od svake od tri ove boje, koje su toliko male i čvrsto zbijene jedna uz drugu da ih ljudsko oko ne može percipirati kao različite izvore svjetlosti. Diode u svakom pikselu se pale i isključuju u različitim kombinacijama prema potrebi kako bi proizvele sve boje koje gledatelj vidi.
Višebojni LED zasloni obično se koriste za izradu vrlo velikih video zaslona, kao što su reklamni panoi i video zasloni na sportskim stadionima. Manji televizijski ekrani prikladni za kućno gledanje pomoću LED tehnologije u više boja postoje, ali u većini aspekata zaostaju za formatima kao što su plazma i televizori s tekućim kristalima. Ne treba ih miješati s LCD zaslonima s LED pozadinskim osvjetljenjem, koji se često nazivaju LED ekranima ili monitorima, ali su zapravo zasloni s tekućim kristalima koji koriste LED za pozadinsko osvjetljenje.