Bóng đèn LED nặng và thủy tinh dễ vỡ nên người ta thường sử dụng vỏ bóng đèn bằng nhựa để tránh bị vỡ. Vỏ bóng đèn nhựa cần có độ truyền ánh sáng cao, độ khuếch tán cao, không chói, không bóng, độ truyền ánh sáng trên 90%, khả năng chống cháy và chống va đập cao.
Nguyên lý quang học của chao đèn LED là ánh sáng truyền qua lớp khuếch tán làm từ PC/PMMA/PS hoặc các chất nền tương tự gặp một môi trường (các hạt khuếch tán) có chiết suất khác, dẫn đến khúc xạ, phản xạ và tán xạ nhiều góc, đa hướng, đa hướng, do đó đạt được hiệu ứng khuếch tán ánh sáng. Vật liệu đã phát triển từ thủy tinh và nhựa trong suốt sang vật liệu mới nhấn mạnh sự cân bằng giữa hiệu suất truyền ánh sáng và tán xạ.
Vỏ đèn LED có thể được phân loại theo vật liệu, bao gồm PC, PMMA, PS, thủy tinh và nhựa. Vỏ đèn bằng nhựa có khả năng chống rơi, thiết kế màu trắng sữa giúp giảm độ chói và độ truyền ánh sáng cao. Chụp đèn làm bằng vật liệu như PC đạt được sự khuếch tán ánh sáng qua lớp khuếch tán, cung cấp nguồn sáng bề mặt đồng đều. Ngoài ra, còn có các thiết kế được cấp bằng sáng chế cho vỏ đèn LED giúp tản nhiệt dễ dàng cũng như vỏ đèn quang LED thông minh để đáp ứng các yêu cầu như độ truyền ánh sáng cao và độ khuếch tán cao.