LED在农业领域，相比传统光源，其优势更突出体现在：
1：生物能效高。研究表明，植物光合作用主要是利用波长为610~720nm（波峰为660nm）的红橙光，吸收的光能约占其生理辐射的55％左右；其次是波长为400~510nm （波峰为450nm）的蓝紫光，吸收的光能约占其生理辐射的8％左右。而传统光源的辐射光谱中除了红蓝光之外，往往还存在着大量的绿光及红外光成分，这些光谱成分对植物光合作用的效益不大；另一方面，传统光源的辐射光谱对植物需求而言往往不平衡，譬如荧光灯就存在着蓝光成分过多的问题，这些都降低了植物对传统光源辐射能量的利用率。相比之下，利用LED作为植物光源，则可以控制其辐射光谱全部为红蓝光波段，而且可以根据不同植物的不同需求精确调整其红蓝光质比，使其辐射能量可完全为植物吸收利用，相比传统光源，大大提高了其生物能效。
2：可大大提高植物栽培密度。一方面，由于LED光源紧凑，相比传统光源其体积大大减小；另一方面，由于传统光源会辐射大量的热量到植物表面，因此在使用其作为植物补光光源时，必须保持其与植物表明有一定的间隔，譬如高压钠灯在使用时，一般要求其至少与植物间隔1m，而LED属于冷光源，其辐射光谱对植物的热效应远远小于传统光源，即使近距离照射也不会造成植物灼伤，因此可实现对植物的近距离照射，这样，在植物工厂或组培中就可以大大缩短栽培层架之间的距离，提高空间利用效率，大大提高植物的单位空间栽培密度。
3：LED农业照明应用产生的节能效果显著。照明是设施农业生产中主要能耗去向之一。据统计，在荧光灯组培生产中，照明能耗占运行能耗的30%~40%，而在荧光灯植物苗工厂中，这一份额更是高达82%。利用LED替代传统的照明光源可以大大减少这些农业生产的照明能耗。如荷兰在温室中利用LED的补光实验表明，与传统的高压钠灯和金属卤素灯等相比LED可节能50%~80%；在植物工厂里，使用传统光源每平方米需要配备0.5千瓦的光源，而LED仅需要 0.27千瓦，这样就可以使耗电量下降约一半。在组培领域，全国组培总面积在2000万m2以上，如果一年按组培每天的光照时间为16h/d，每年300 天的生产日计算，则由荧光灯引起的年耗电总量在1075亿kW·h以上；采用LED后，其年耗电总量在518亿kW·h左右，年节电总量在560亿 kW·h以上，节能效果显著。