Tā kā lielākā daļa LED atteices mehānismu ir atkarīgi no temperatūras, pusvadītāju savienojuma temperatūrai jābūt zemai, lai nodrošinātu labu veiktspēju un uzticamību. Parasti siltuma sistēmas projektēšanā ir ņemta vērā piedziņas strāva, apkārtējās darbības apstākļi, visu termiskā ceļa komponentu termiskās pretestības un visas saistītās saskarnes pretestības. Lai LED darbotos ar lielu piedziņas strāvu un augstu apkārtējās vides temperatūru, neapdraudot gaismas jaudu un uzticamību, ir nepieciešama efektīva siltuma noņemšana no pusvadītāju savienojuma uz apkārtējo vidi. Siltums vienmēr plūst no augstākas temperatūras reģioniem uz zemākas temperatūras reģioniem, līdz tiek sasniegts termiskais līdzsvars. Tādējādi siltuma vadības uzdevums ir samazināt apgaismojuma sistēmas siltuma pretestību. Termiskā pretestība ir kopējās pretestības mērs siltuma plūsmai pa termisko ceļu. Tas ietver visu siltuma pretestību komponentu un saskarnes līmenī.
Tipisks LED apgaismojuma sistēmas termiskais dizains sastāv no paketes līmeņa un sistēmas līmeņa siltuma pārvaldības. Paketes līmeņa siltuma pārvaldība nodrošina savienojuma un pamatnes termisko pretestību un lodēšanas starpsavienojuma termisko uzticamību starp gaismas diodēm un metāla serdeņa iespiedshēmas plati (MCPCB). Sistēmas līmeņa siltuma vadība nodrošina siltuma pārnesi no MCPCB caur siltuma izlietni uz apkārtējo vidi. Lai maksimāli palielinātu siltuma plūsmu no MCPCB uz siltuma izlietni, starp abām sastāvdaļām tiek novietots termiskās saskarnes materiāls (TIM), kas var būt smērviela, epoksīds vai spilventiņš, lai aizpildītu saskarnes gaisa spraugas un tukšumus. Siltuma uztvērēja uzdevums pēc iespējas efektīvāk no MCPCB izvadīt siltuma pārpalikumu apkārtējā gaisā, lai LED iepakojumos nerastos siltuma uzkrāšanās. Lai to izdarītu, siltuma izlietnes siltuma pārneses ātrumam ir jāpārsniedz slodzes ātrums, ar kādu siltumenerģija tiek ievadīta krustojumā.
