由以上的OLED发展简史可知，OLED技术可以分为小分子和高分子两种主要类型，其结构也并不相同。但是，无论是小分子OLED，还是高分子OLED在薄而透明的具有导电性能的氧化铟锡（ITO膜）阴极与金属阳极之间都有一个有机发光材料层——这是一种类似于汉堡包的夹心蛋糕式的结构。这个结构层中包括了：空穴传输层(HTL)、发光层(EL)与电子传输层(ETL)。
其中，阴阳两极构成的结构式一个标准的晶体二极管的结构，具有单向导电性，适度电压下的电流驱动。OLED发光本质是电流驱动的。当电力供应至适当电压时，正极空穴与阴极电荷就会在发光层中结合，产生光亮，依其发光层配方不同产生红、绿和蓝RGB三原色，构成基本色彩。
具体而言，当组件受到直流电（Direct Current；DC）所衍生的顺向偏压时，外加之电压能量将驱动电子（Electron）与空穴（Hole）分别由阴极与阳极注入组件，当两者在传导中相遇、结合，即形成所谓的电子-空穴复合（Electron-Hole Capture）。——实际上真正移动的是电子，电子对空穴的填充，可以看做是空穴的移动：这也是典型的PN结晶体管工作方式。
电子移动过程中，电子填充到空穴位置的整个过程，相当于电子获得能量（电能）并飞离原来原子的附属，然后被空穴捕获，并释放出原来获得的能量（光能）。这一过程中若电子自旋（Electron Spin）和基态电子成对，则为单重态（Singlet），其所释放的光为所谓的荧光（Fluorescence）；反之，若激发态电子和基态电子自旋不成对且平行，则称为三重态（Triplet），其所释放的光为所谓的磷光（Phosphorescence）。
无论是荧光还是磷光状态，当电子的状态位置由激态高能阶回到稳态低能阶时，其能量将分别以光子（Light Emission）或热能（Heat Dissipation）（OLED物质分子团的震动）的方式放出，其中光子的部分可被利用当作显示功能。
Oled的发光过程可以分为以下几步：1、OLED设备的电池或电源会在OLED两端施加一个电压。 2、电流从阴极流向阳极，并经过有机层(电流指电子的流动)。3、阴极向有机分子发射层输出电子。4、阳极吸收从有机分子传导层传来的电子。(这可以视为阳极向传导层输出空穴，两者效果相等。5、在发射层和传导层的交界处，电子会与空穴结合。6、电子遇到空穴时，会填充空穴(它会落入缺失电子的原子中的某个能级)。7、这一过程发生时，电子会以光子的形式释放能量。8、OLED发光。
其中，光的颜色取决于发射层有机物分子的类型；光的亮度或强度取决于施加电流的大小。电流越大，光的亮度就越高。OLED分子是依靠接收的空穴电子对的数目来发光，电流大意味着同时移动的电子和空穴数目多——这是一种典型的电流驱动模式。
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