Dreifarbige Leuchtdioden bestehen aus drei unifarbenen LEDs, die in einem Gehäuse untergebracht sind. Normalerweise sind es die Farben Rot (R), Grün (G) und Blau (B). Das hat den Sinn, dass man durch Farbmischung viele Farben des RGB-Farbmodells nachbilden kann.
Die Farbmischung erfolgt dadurch, dass die drei Leuchtdioden, deren Kathoden oder Anoden einzeln über Anschlussdrähte ausgeführt sind, mit verschiedenen Spannungen angesteuert werden. Neben den drei Anschlussdrähten gibt es noch einen vierten gemeinsamen Anschlussdraht für die Anoden- oder Kathodenanschlüsse. Die Wellenlängen der einzelnen LED-Farben liegen für Rot bei 630 nm bis 650 nm, für Grün bei 520 nm bis 530 nm und für Blau bei 460 nm bis 470 nm.
Dreifarbige Leuchtdioden werden dort eingesetzt, wo sich Farbtöne kontinuierlich verändern müssen, und die Farben nahtlos von einem Farbton in einen anderen übergehen. So beispielsweise in Deko-Anwendungen. Außerdem können Tri-Color LEDs auch für unterschiedliche Zustandsanzeigen mit kontinuierlichen Farbänderungen oder auch in RGB-Displays eingesetzt werden, die nicht hinreichend Platz für unifarbige Leuchtdioden haben.
Dreifarbige und zweifarbige LEDs gibt es in transparenten Plastik- oder Glas-Gehäusen mit 3 mm und 5 mm Durchmesser, für die Durchstecktechnik ( THT) mit Anschlussdrähten und für die SMT-Technik.