Daudzkrāsu gaismas diode ir elektroniska ierīce, kurā ir vairāk nekā vienas krāsas gaismas diodes. Katra gaismas diode rada dažādas krāsas gaismu, palaižot elektrību caur pusvadītāju, un pēc tam dažādās krāsas tiek sajauktas, lai izveidotu vēlamo galīgo krāsu. Lielāko daļu krāsu, ko var uztvert cilvēka acs, var iegūt šādā veidā. Atkarībā no dizaina daudzkrāsu gaismas diodes var radīt gaismu, apvienojot divas, trīs vai četras pamatkrāsas; šīs konfigurācijas attiecīgi sauc par dihromatiskām, trihromatiskām un tetrahromatiskām. Video displeja tehnoloģijā tiek izmantotas daudzkrāsu gaismas diodes.
Tāpat kā visas gaismas diodes, daudzkrāsu gaismas diode rada gaismu, izmantojot fenomenu, ko sauc par elektroluminiscenci. Kad tiek ieslēgta gaismas diode, caur pusvadītāju sāk plūst elektriskā strāva. Augstas enerģijas elektroniem, kas plūst cauri pusvadītāja materiāla vadītspējas joslai, pārejot uz materiāla pamata stāvokli ar zemāku enerģiju, to zaudētā enerģija tiek izstarota kā fotoni. Šo fotonu enerģijas līmenis un viļņa garums ir atkarīgs no materiāla, no kura izgatavots pusvadītājs, un iegūtās gaismas krāsa ir atkarīga no tā viļņa garuma.
Daudzkrāsu gaismas diodes izmanto faktu, ka tad, kad cilvēka aci trāpa vairāki gaismas viļņu garumi no viena un tā paša avota, šī persona to uztvers kā vienu sajauktu krāsu, nevis uztvers krāsas, kas atbilst dažādiem viļņu garumiem atsevišķi. Piemēram, cilvēka acs uztver gaismu ar viļņa garumu no 620 līdz 750 nanometriem kā sarkanu un gaismu ar viļņa garumu no 495 līdz 570 nanometriem kā zaļu. Abi viļņu garumi vienlaikus liks cilvēkam redzēt dzeltenu krāsu, ko parasti rada gaisma 570 līdz 590 nanometru diapazonā. Tas ļauj daudzkrāsu gaismas diodēm radīt plašu krāsu klāstu.
Visizplatītākā daudzkrāsu LED konfigurācija, ko bieži sauc par RGB, ir trīskrāsas ar sarkanām, zaļām un zilām diodēm. Tās tiek uzskatītas par cilvēka normālas redzes primārajām krāsām, kas atspoguļo dažādus viļņu garumus, pret kuriem trīs dažādie cilvēka acs konusa šūnu veidi ir visjutīgākie. Katrs RGB LED displeja pikselis satur vienu diode no katras no trim šīm krāsām, kas ir tik mazas un cieši saspiestas kopā, ka cilvēka acs nevar uztvert tās kā atšķirīgus gaismas avotus. Diodes katrā pikselī ieslēdzas un izslēdzas dažādās kombinācijās, ja nepieciešams, lai radītu visas skatītājam redzamās krāsas.
Daudzkrāsu LED displejus parasti izmanto, lai izveidotu ļoti lielus video displejus, piemēram, reklāmas stendus un video ekrānus sporta stadionos. Ir pieejami mazāki televīzijas ekrāni, kas piemēroti skatīšanai mājās, izmantojot daudzkrāsu LED tehnoloģiju, taču vairumā aspektu tie atpaliek no tādiem formātiem kā plazmas un šķidro kristālu displeja televizori. Tos nevajadzētu jaukt ar LCD ekrāniem ar LED aizmugurgaismojumu, ko bieži dēvē par LED ekrāniem vai monitoriem, bet patiesībā tie ir šķidro kristālu displeji, kas izmanto LED apgaismojumam.