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LED芯片的散热方式主要是热传导和热对流。传统上，LED灯具的散热结构包括基底散热片以及散热器。基底将晶粒的热量传导出来，可以导热但不导电。散热片将热量扩散开来，以免热堆积于LED光源处，并且可以提升散热器的效率。散热器将热量有效地散发于空气中。若基底材料的热导率极低，容易导致器件的热阻增大，产生严重的自加热效应，对器件的性能和可靠性带来毁灭性的影响。
均热板能实现超高热流密度传热，可解决大功率LED的热点问题。均热板是一个内壁具微结构的真空腔体，当热量由热源传导至蒸发区时，腔体里面的工作介质在低真空度的环境中便会开始产生液相汽化现象，此时介质吸收热量且体积迅速膨胀，气相的介质会很快充满整个腔体。当气相介质接触到一个比较冷的区域时便会产生凝结现象，释放出在蒸发时累积的热量，凝结后的液相介质会由微结构再回到蒸发热源处。此工作过程将在腔体内周而复始地进行，这就是均热板的工作方式。由于工作介质在蒸发时微结构可以产生毛细力，所以均热板的工作可不受重力的影响。
采用均热板的LED灯的散热结构，它去掉了基底，减少了一大部分热阻。LED器件可以紧密排列并直接绑定在均热板上，并且可以用标准打线封装机台直接封装LED器件及相关电路，构建成一个独立光源。
这种将LED器件直接绑定在均热板上的方法有明显的好处。LED器件的下方与均热板接触，可以通过均热板把点热源扩散并可有效地将热量传递至后端，从而降低热点温度，延长LED的寿命。此外，利用这种方法还可集中摆放LED器件，让光源集中，有利于二次光学设计。而采用SMD封装的均热板还可以使用SMD自动化设备进行大批量生产。
LED芯片常用的高功率化方式是：芯片大型化，改善发光效率，采用高取光效率的封装，以及大电流化。这类做法虽然电流发光量会呈比例增加，但是发热量也会随之增大。而改用高热传导率陶瓷或金属树脂封装结构，可以解决散热问题和强化原有的电、光及热特性针对大功率LED封装技术而言，由于散热问题造成了一定程度的困扰，在此背景下具有高成本效益的金属基板技术就成了LED大效率化之后的另一个备受关注的新技术。
过去由于LED输出功率较小，因此使用传统的FR4等玻璃环氧树脂封装基板并不会引起太大的散热问题，但应用于照明用的大功率LED时，虽芯片面积相当小，整体消费的电功率也不多，但是单位面积的发热量却很大。
一般来说，树脂基板的散热能力只能够支持0.5W以下的LED,0.5W以上的LED多改用金属或陶瓷高散热基板进行封装，主要原因是基板的散热性能直接影响LED的寿命与性能，因此封装基板成为设计高亮度LED产品的开发重点。
随着LED技术的发展，其在照明领域的应用也越来越多，特别是白光LED的出现推动了半导体固态照明技术的发展。但LED芯片、封装技术还有待进一步提高，在芯片方面要朝大功率、高光效和低热阻方面发展。提高功率意味着芯片的工作电流加大，***直接的解决方法是加大芯片尺寸。现在普遍出现的大功率芯片的尺寸都在1mmx1mm左右，工作电流为350mA。由于工作电流的加大，散热问题成为了突出问题，现在通过芯片倒装的方法基本解决了这一问题。随着LED技术的发展，其在照明领域的应用会面临一个前所未有的机遇和挑战。
