LED散热器常用的材料有金属材料、无机非金属材料及高分子材料。其中高分子材料包括塑料、橡胶、化学纤维等。而导热材料有金属、部分无机非金属材料。

对于LED散热器的金属导热材料以铝质为主，铜质、铁质的不多。因为在常见的金属中就数铝和铜的导热系数比较高，但两者对比，铜质的价格高于铝质的价格，且铜质比重大，加工性不如铝，而铝质散热器完全能满足LED散热的要求。

导热性好的无机非金属材料，其在加工前为粉末状，需要经过特种工艺加工使其成为陶瓷状的散热器，无机非金属材料导热系数很高又非常绝缘，但其价格高，如金刚石、氮化硼等，还有些虽然导热系数高但不绝缘，如石墨、碳钎维等；而且将无机非金属粉末加工成形状复杂的陶瓷散热器是很有难度的，所以陶瓷LED散热器存在很大的局限性。

高分子材料的本身导热性很低，如果将导热性好的金属粉末或非金属粉末添加进去，制成导热塑料或橡胶等，虽然其导热性会提高很大，但其刚性较差，不适合作为散热器的材料。