OLED显示屏由以下各部分组成：
基层（透明塑料，玻璃，金属箔）——基层用来支撑整个OLED。
有机层——有机层由有机物分子或有机聚合物构成。
阳极（透明）——阳极在电流流过设备时消除电子（增加电子空穴）。
导电层——该层由有机塑料分子构成，这些分子传输由阳极而来的空穴。可采用聚苯胺作为OLED的导电聚合物。
发射层——该层由有机塑料分子（不同于导电层）构成，这些分子传输从阴极而来的电子;发光过程在这一层进行。可采用聚芴作为发射层聚合物。
阴极（可以是透明的，也可以不透明，视OLED类型而定）——当设备内有电流流通时，阴极会将电子注入电路。
为了形像说明OLED显示屏结构，可以将每个OLED单元比做一块汉堡包，发光材料就是夹在中间的蔬菜。每个OLED的显示单元都能受控制地产生三种不同颜色的光。
OLED的三明治的夹层式结构
一层或者多层有机薄膜沉积在两个电极之间。OLED的三明治结构是由一薄而透明具半导体特性之铟锡氧化物（ITO），与电力之正极相连，再加上另一个金属阴极，包成如三明治的结构。整个结构层中包括了：空穴传输层（HTL）、发光层（EL）与电子传输层（ETL）。
发光原理
当电力供应至适当电压时，正极空穴与阴极电荷就会在发光层中结合，产生光亮，光的颜色取决于发射层有机分子类型，依其配方不同产生红、绿和蓝RGB三原色，构成基本色彩。
OLED按驱动方式，主要分为主动式和被动式（AMOLED和PMOLED）。
被动方式下由行列地址选中的单元被点亮。 主动方式下，OLED单元后有一个薄膜晶体管（TFT），发光单元在TFT驱动下点亮。PMOLED较不适合用于显示动态影像，反应速度相对较慢，较难发展中大尺寸面板，不过相对较为省电；AMOLED则是反应速度较快，并可发展各种尺寸应用，最大可达电视面板需求，但相对被动式较为耗电。
其他OLED分类和应用
包括：透明OLED、顶部发光OLED、可折叠OLED、白光OLED等。
透明OLED
透明OLED只具有透明的组件（基层、阳极、阴极），并且在不发光时的透明度最高可达基层透明度的85%。当透明OLED显示器通电时，光线可以双向通过。透明OLED显示器既可采用被动矩阵，也可采用主动矩阵。这项技术可以用来制作多在飞机上使用的平视显示器。
顶部发光OLED
白光OLED
白光OLED所发白光的亮度、均衡度和能效都要高于日光灯发出的白光。白光OLED同时具备白炽灯照明的真彩特性。我们可以将OLED制成大面积薄片状，因此OLED可以取代目前家庭和建筑物使用的日光灯。将来，使用OLED有望降低照明所需的能耗。
