半导体数码管是以发光二极管(LED)为基础，用多个发光管组成数字的各个笔段，并按共阴或共阳的方式连接，然后封装在同一管壳之内制成的。各个发光二极管的负极连结在一起，称为共阴极。当阴极与a、b、c……各个阳极施加一定电压时，各数字段就分别发光，用以显示0～9 10个数字及小数点。发光管由7段组成数字，也可以用8段组成数字。

　　LED数码管也有共阳极封装的，其工作原理相同。 由于数码管字符由7段（或8段）组成，而数字系统中运行的是一定代码方式的二进制信息码，为了显示LED的十进制字符，必须控制点燃字符某段发光二极管所需电信号，这就要用译码电路（或译码器）来完成二～十进制的转换。
　　
　　基本的半导体数码管是由七个条状发光二极管芯片按右图排列而成的。可实现0～9的显示。其具体结构有“反射罩式”、“条形七段式”及“单片集成式多位数字式”等。
　　（1）反射罩式数码管一般用白色塑料做成带反射腔的七段式外壳，将单个LED贴在与反射罩的七个反射腔互相对位的印刷电路板上，每个反射腔底部的中心位置就是LED芯片。在装反射罩前，用压焊方法在芯片和印刷电路上相应金属条之间连好φ30μm的硅铝丝或金属引线，在反射罩内滴入环氧树脂，再把带有芯片的印刷电路板与反射罩对位粘合，然后固化。
　　反射罩式数码管的封装方式有空封和实封两种。实封方式采用散射剂和染料的环氧树脂，较多地用于一位或双位器件。空封方式是在上方盖上滤波片和匀光膜，为提高器件的可靠性，必须在芯片和底板上涂以透明绝缘胶，这还可以提高光效率。这种方式一般用于四位以上的数字显示（或符号显示）。
　　（2）条形七段式数码管属于混合封装形式。它是把做好管芯的磷化镓或磷化镓圆片，划成内含一只或数只LED发光条，然后把同样的七条粘在日字形“可伐”框上，用压焊工艺连好内引线，再用环氧树脂包封起来。
　　（3）单片集成式多位数字显示器是在发光材料基片上（大圆片），利用集成电路工艺制作出大量七段数字显示图形，通过划片把合格芯片选出，对位贴在印刷电路板上，用压焊工艺引出引线，再在上面盖上“鱼眼透镜”外壳。它们适用于小型数字仪表中。
　　（4）符号管、米字管的制作方式与数码管类似。
　　（5）矩阵管（发光二极管点阵）也可采用类似于单片集成式多位数字显示器工艺方法制作。