De geschiedenis van de led begint in 1907. Ingenieur Henry Round werkte voor Marconi, de man die de radio heeft uitgevonden, een van de belangrijkste uitvindingen van de negentiende eeuw. Tijdens een experiment zag hij een zwak geel licht toen hij een spanning op een kristal van siliciumcarbide zette. Het licht ontstond op het punt waar de negatieve pool contact maakte met het kristal. Het verschijnsel dat Round had gezien, noemen we tegenwoordig elektroluminescentie. Hierbij zendt een materiaal licht uit doordat er een elektrische stroom doorheen loopt. De hoeveelheid licht die ontstond, was zeer beperkt, waardoor je er niets nuttigs mee kon en waardoor er jarenlang niets met de ontdekking werd gedaan.
In 1920 wisten Bernhard Gudden en Robert Wichard Pohl het fenomeen te repliceren, dit keer door zinksulfide met koper te combineren. Opnieuw leek de vinding geen praktisch nut te hebben en werd er niets met de ontdekking gedaan. Rond 1924 nam de Russische uitvinder Oleg Losev een zwak groen licht waar toen hij experimenteerde met een diode, gemaakt van siliciumcarbide, bedoeld voor radio-ontvangst. Losev zag in dat zijn ontdekking toegepast zou kunnen worden en is elektroluminescentie verder gaan onderzoeken. In 1927 publiceerde hij erover in een Russisch wetenschappelijk tijdschrift, waardoor hij door sommigen als de uitvinder van de lichtgevende diode wordt gezien.
Dat geldt onder andere voor de Franse natuurkundige Georges Destriau, die in 1936 een led wist te maken van zinksulfidepoeder. In zijn publicaties noemde Destriau het licht dat hij zag: Losev-licht. Hij was de eerste die de term elektroluminescentie gebruikte, een verschijnsel dat door sommige wetenschappers in eerste instantie het Destriau-effect werd genoemd. Destriau werkte in het laboratorium van Marie Curie met radium en was ook pionier op het gebied van radioluminescentie. De Hongaarse onderzoekers Zoltán Lajos Bay en György Szigeti, die zich onder andere bezighielden met gasontladings- en fluorescentielampen, verkregen in 1939 een patent op 'elektroluminescente lichtbronnen'.
Na de oorlog kwam het onderzoek naar halfgeleiders goed op gang en volgden de ontdekkingen elkaar snel op. In 1947 werd de eerste transistor gedemonstreerd en in 1948 werd de bipolaire transistor uitgevonden, gevolgd door de veldeffecttransistor (fet) in 1953. Rond die tijd, in 1951, werd ook het eerste patent voor een infraroodled afgegeven. In de jaren daarna ontdekten diverse wetenschappers dat verschillende diodes op basis van verschillende materialen infraroodlicht uitstralen als er stroom doorheen loopt.

Al in 1957 demonstreerde Rubin Braunstein dat infraroodleds op basis van galliumarsenide ingezet konden worden om audiosignalen optisch te transporteren. Een vroege voorbode dus van onze huidige telecommunicatienetwerken die gebruikmaken van glasvezels; daarlangs worden optische signalen verzonden die door halfgeleiders worden opgewekt. Een jaar later vond Braunstein samen met Egon Loebner een groene led uit, maar pas in de jaren zeventig was de ontwikkeling van groene leds ver genoeg gevorderd om in ze in productie te nemen. De eerste commercieel verkrijgbare led, de SNX-100 van Texas Instruments, verscheen in 1962. Ook deze led was gemaakt van galliumarsenide en straalde voor ons onzichtbaar infraroodlicht uit op een golflengte van 890nm.
In datzelfde jaar werd de eerste commerciële led gedemonstreerd die zichtbaar rood licht uitstraalde. Uitgevonden door Nick Holonyak Jr, die destijds werkte voor General Electric. Holonyak stond niet alleen aan de wieg van de rode led; hij zou later ook een cruciale rol spelen bij de ontwikkeling van de laserdiode. De eerste leds waren kostbaar en genereerden maar weinig licht, waardoor ze mondjesmaat werden toegepast. In 1964 begon IBM voor het eerst leds toe te passen in een computer. Dat waren in die tijd dusdanig dure apparaten dat de prijs van leds geen obstakel vormde en waarbij de levensduur ten opzichte van gloeilampjes een belangrijk voordeel was.
In de begintijd werden leds uitsluitend als indicatielampjes gebruikt, maar in 1968 zette Hewlett Packard ze voor het eerst in numerieke zevensegmentendisplays in. Doordat het verbruik van leddisplays veel lager is dan dat van schermen die gebruikmaken van beeldbuizen, gloeilampen of nixiebuizen, konden ze worden gebruikt in draagbare apparaten op batterijen. Dit leidde in de jaren zeventig tot de komst van zakrekenmachines, die op hun beurt een hevige concurrentiestrijd tussen fabrikanten ontketenden.