LED交通信号灯是一种采用LED为光源的信号灯，它一般由多个的LED发光体组成，图案灯的设计能通过调整布局，让LED本身形成各种各样的图案，并且可以把各种颜色以及各种信号做成一体，使得同样的灯体空间可以赋予更多的交通信息，配置更多的交通方案。而且，LED号灯由于其辐射光谱为窄带，单色性好，无需滤光片，因此LED光源发出的光基本上都能得以应用，使呆板的交通信号变得人性化，生动化，这些是传统光源所难以实现的。
和普通交通信号灯相比，LED交通信号灯的效果明显要更好一点。普通交通信号灯现在已经很少用了，因为其有耗电量大，易损坏等缺点，而，LED交通信号灯不仅具有亮度高、寿命长、省电等等特点，而且它的红绿黄色纯度高，结合单片机，易做成动画表示(如过街行人的动作等)，所以现在绝大部分交通信号灯采用LED做的。 交通信号灯根据其光源分类，主要可以分为led交通信号灯和传统光源交通信号灯两种。然而随着led交通信号灯的不断应用，很多的城市都开始使用led交通信号灯来取代传统光源交通信号灯。
电池备份可以在紧急模式下操作控制器，红灯闪烁或处于全功能模式。2004年，加州能源委员会建议当地政府将其交通信号灯转换为带电池备份的LED。这将降低能源消耗并提高主要交叉路口的安全性。建议是在断电后两小时内提供全功能交通信号的系统。然后信号将闪烁红灯再过两个小时。
最早的时候只有红、绿两种颜色，后来经过改良后，增加了一盏黄色的灯，红灯表示停止，黄灯表示准备，绿灯则表示通行。之所以采用这三种颜色，用这三种颜色作为交通讯号也和人们的视觉结构和心理反应有关。人的视网膜含有杆状和三种锥状感光细胞，杆状细胞对黄色的光特别敏感，三种锥状细胞则分别对红光、绿光及蓝光最敏感。由于这种视觉结构，人最容易分辨红色与绿色。虽然黄色与蓝色也容易分辨，但因为眼球对蓝光敏感的感光细胞较少，所以分辨颜色，还是以红、绿色为佳。交通信号灯并不是随意设置的。科学依据根据光学原理，红色光的波长很长，穿透空气的能力强，而且比其他信号更引人注意，所 以作为禁止通行的信号，采用绿色作为通告信号，是因为红色和绿色的区别最 大，易于分辨（红绿色盲毕竟是少数）。此外，颜色也能表达出一些特定的含 意，要表达热或剧烈的话，最强是红色，其次是黄色。绿色则有较冷及平静的 含意。因此，人们常以红色代表危险，黄色代表警示，绿色代表安全。