Het optische kernprincipe achter het lichtdiffusie-effect van LED-lampenkappen is dat wanneer licht door een diffusielaag gaat die is gemaakt van substraten zoals PC/PMMA/PS, het een medium tegenkomt (verstrooiende deeltjes) met een andere brekingsindex, wat resulteert in breking, reflectie en verstrooiing onder meerdere -hoeken en in meerdere- richtingen, waardoor een puntlichtbron wordt getransformeerd in een uniforme oppervlaktelichtbron. De optische basis volgt de wetten van reflectie (de invalshoek is gelijk aan de reflectiehoek) en breking (de verhouding van de sinus van de invalshoek tot de sinus van de brekingshoek is een constante).
De ontwikkeling van LED-lampenkappen hangt nauw samen met materiële vooruitgang. In de vroege stadia van de ontwikkeling van LED-verlichting werd glas gebruikt, maar dit was kwetsbaar en had een slechte lichtverspreiding. Vervolgens werd transparante hars gebruikt, die weliswaar een hoge doorlaatbaarheid had, maar onbevredigende verstrooiingseffecten had en de lichtbron verborgen hield. Whiteboardhars had het probleem van een te lage transmissie. Uiteindelijk werden composietmaterialen met specifieke lichtdiffusiefuncties de mainstream, waarbij de eisen van hoge transmissie en goede verberging van de lichtbron in evenwicht werden gebracht.