材料主要是凝聚态物质，以固体物质为主。固体材料分为两类。
一类是以电激励为主的半导体材料，一般采用异质结构，由半导体薄膜组成，用外延方法和气相沉积方法制得。根据波长的不同，采用不同掺杂半导体材料 。通常在可见光区域 ，以族化合物半导体为主；在近红外区域，以族化合物半导体为主；在中红外区域以Ⅳ-Ⅵ 族化合物半导体为主。
另一类是通过分立发光中心吸收光泵能量后转换成输出的发光材料。这类材料以固体电介质为基质，分为晶体和非晶态玻璃两种。晶体中的激活离子处于有 序结构的晶格中，玻璃中的激活离子处于无序结构的网络中。常用的这类材料以氧化物和氟化物为主，如硅酸盐玻璃、磷酸盐玻璃、氟化物玻璃、氧化铝晶体、 钇铝石榴石晶体、氟化钇锂等。氧化物材料具有良好的物理性质，如高的硬度、机械强度和良好的化学稳定性；氟化物材料具有低的声子频率、宽的光谱透过范围和 高的发光量子效率。
