Kadangi dauguma LED gedimo mechanizmų priklauso nuo temperatūros, puslaidininkių sandūros temperatūra turi būti žema, kad būtų užtikrintas geras veikimas ir patikimumas. Apskritai šiluminės sistemos projektavimas apima pavaros srovę, aplinkos veikimo sąlygas, visų šiluminio kelio komponentų šilumines varžas ir visas susijusias sąsajos varžas. Kad šviesos diodai veiktų esant didelėms pavaros srovėms ir aukštai aplinkos temperatūrai, nepakenkiant šviesos srautui ir patikimumui, reikia efektyviai pašalinti šilumą iš puslaidininkių jungties į aplinkos aplinką. Šiluma visada teka iš aukštesnės temperatūros regionų į žemesnės temperatūros regionus, kol pasiekiama šiluminė pusiausvyra. Taigi šilumos valdymo uždavinys yra sumažinti apšvietimo sistemos šiluminę varžą. Šiluminė varža yra bendro pasipriešinimo šilumos srautui šiluminiu keliu matas. Ji apima visą šiluminę varžą komponentų ir sąsajos lygiais.
Tipiška LED apšvietimo sistemos šiluminė konstrukcija susideda iš paketo lygio ir sistemos lygio šilumos valdymo. Paketo lygio šiluminis valdymas tvarko jungties ir pagrindo šiluminę varžą ir lydmetalio sujungimo tarp šviesos diodų ir metalinės šerdies spausdintinės plokštės (MCPCB) šiluminį patikimumą. Sistemos lygio šilumos valdymas tvarko šilumos perdavimą iš MCPCB per šilumnešį į supančią aplinką. Siekiant maksimaliai padidinti šilumos srautą iš MCPCB į aušintuvą, tarp dviejų komponentų dedama šiluminės sąsajos medžiaga (TIM), kuri gali būti tepalas, epoksidinė derva arba padas, kad užpildytų paviršinius oro tarpus ir tuštumas. Šilumnešio vaidmuo kuo veiksmingiau iš MCPCB išgauti išmetamąją šilumą į aplinkos orą, kad šviesos diodų paketuose nesikauptų šilumos. Norėdami tai padaryti, šilumos kriauklės šilumos perdavimo greitis turi viršyti apkrovos greitį, kuriuo šiluminė energija tiekiama į sankryžą.
