進入21世紀以LED發光效率得到突破為契機， LED在照明領域的應用逐步展開。我國率先得到應用的是交通信號燈，從2000年開始，國內進行了交通信號燈的大面積更換，到2005年底，國內從城市到鄉村基本上采用了LED交通信號燈。我國是目前全球所有國家中采用LED交通信號燈速度最快、量最多、最普遍的國家。有趣的是，初期因綠色LED不成熟，國內許多城市的交通信號燈采用的是紅、黃、藍三色，之后隨綠色LED成熟，逐步恢復為紅、黃、綠三種標準顏色。大量更換LED交通信號燈的同時，各種交通指示牌也采用了LED光源。
應用于城市景觀照明的LED戶外照明產品，因其含有部分照明功能，在研發和推廣過程中經歷了一些曲折，如光衰、光分布、驅動電源、防水等是在使用過程中，不斷地總結經驗教訓的基礎上逐步解決后才得到應用。如2008年北京奧運會，由于當時的LED景觀照明產品不成熟，在奧運中心區只是幾個項目采用了LED照明，其余多數環境還是采用的傳統照明產品，而已采用的LED照明產品在使用 過程中部分產品還是出現了質量問題。但是到了2010年的上海世博會和廣州亞運會，短短的兩年時間，LED景觀照明的許多技術問題得以解決，在上海世博會和廣州亞運會的景觀照明中采用的LED照明產品達到90%以上，其多樣的色彩變化和強烈的視覺沖擊效果，給全世界的觀眾留下了深刻的印象。 在國內10多年的LED照明發展過程中，除以上LED照明的成功應用外，還有相當多的領域在不知不覺中由LED照明產品取代了傳統照明產品，如機場跑道用到的飛機起降指示燈具、中線燈具，商業柜臺照明，煤礦工人的礦工帽用燈具，娛樂性場 所燈具及影視舞臺燈具，建筑物中用到的各類應急燈具，汽車中用到的轉向燈、剎車燈、閱讀燈，列車車廂、飛機機艙照明燈具等。以上領域中的照明用燈，LED照明產品已成為主流。另外，因LED不含紫外線，具有不傷害文物的作用，博物館也采用了一定量的LED照明產品。 在十年LED照明發展過程中，也有不成功的案例，那就是道路燈具。眾所周知，LED道路燈具在照明領域是技術要求很高的功能性照明產品之一，它的技術性能指標是否達到要求與行車安全、人身安全有著直接的關系。2007年，在國家相關政府部門及地方政府的推動下，一批企業進入了LED道路燈具生產領域。這些企業中有一部分之前沒有涉足照明產業，對道路照明標準及使用要求不了解，而另一部分企業雖然之前是照明企業，但對LED特性了解不夠。這就出現了生產出的LED路燈產品達不到技術要求，同時也達不到使用要求。技術方面如光衰、二次光學設計、驅動電源，初期這些問題沒解決的情況下就安裝在道路上，致使很短時間內就出現質量問題。使用方面因LED芯片色溫選擇和二次光學設計不合理，造成道路的照明效果達不到要求，如照度及其均勻度、亮度及其均勻度、眩光限制、環境比等。正是因為這些原因的存在，使得很多已安裝的LED路燈在使用的過程中不斷的維護和更換，有的路幾年中換了幾次，還有的裝上很短時間被拿下又重新換上傳統光源的路燈。這種結果在造成參與企業的經濟損失的同時，也在LED路燈使用者腦中留下了負面印象，對未來LED隧道燈的推廣埋下了隱患
