Quello che a prima vista sembra un filamento in queste sorgenti luminose, a un esame più attento si rivela una struttura complessa: un cosiddetto substrato (un supporto di vetro) è densamente ricoperto da un gran numero di minuscole coppie chip-diodo, al di sopra delle quali si trova uno strato fluorescente costituito principalmente da fosforo.

La sorprendente vicinanza formale di queste lampade a filamento LED ai classici tipi di lampade a incandescenza non ha solo ragioni ottiche, ma anche ragioni tecniche molto concrete. In primo luogo, perché possono essere utilizzate in tutti gli apparecchi con portalampada standard. In secondo luogo, perché hanno la stessa apertura del fascio di luce delle classiche lampade a incandescenza. Quest'ultima è la base su cui è stato costruito il progetto illuminotecnico della maggior parte degli apparecchi in uso. Le lampade a filamento LED sostituiscono quindi completamente o addirittura superano i loro predecessori obsoleti sotto tutti i punti di vista.