Efek penghematan energi dari lampu sorot LED sangat signifikan, dan persentase penghematan energi bergantung pada jenis acuan dibandingkan dengan perlengkapan pencahayaan tradisional.
Dibandingkan dengan lampu halogen, lampu sorot LED menghemat energi sekitar 80% hingga 90%. Misalnya, lampu sorot halogen 500W memancarkan sekitar 8000 lumen (efisiensi luminous sekitar 16 lm/W), sedangkan untuk mencapai kecerahan yang sama hanya diperlukan lampu sorot LED efisiensi tinggi 80W (efisiensi luminous 100 lm/W). Ini berarti bahwa jika beroperasi selama 3000 jam per tahun, lampu halogen mengkonsumsi 1500 kWh, sedangkan LED hanya mengkonsumsi 240 kWh, sehingga menghemat 1260 kWh. Dengan harga 0,8 yuan/kWh, ini berarti penghematan listrik tahunan sekitar 1008 yuan.
Dibandingkan dengan lampu metal halida, lampu sorot LED menghemat energi sekitar 50% hingga 70%. Sistem lampu metal halida 1000W (termasuk kerugian ballast) mengkonsumsi sekitar 1100W dan memiliki fluks cahaya sekitar 90.000 lumen (efisiensi cahaya sekitar 80 lm/W). Untuk mencapai output lumen yang sama, lampu sorot LED akan membutuhkan sekitar 700W hingga 800W (dihitung pada 120 lm/W). Namun, dengan mempertimbangkan kehilangan cahaya ke atas yang signifikan dan efisiensi rendah dari lampu metal halida, dalam aplikasi praktis, LED 500W hingga 600W seringkali mencapai penerangan jalan yang sama. Ini berarti bahwa lampu metal halida mengkonsumsi sekitar 3300 kWh per tahun, sedangkan LED dengan efek yang sama mengkonsumsi sekitar 1800 kWh, menghemat 1500 kWh. Selain itu, lampu metal halida memerlukan penggantian bohlam secara berkala (sekitar sekali setahun), sedangkan LED tidak, sehingga menghemat biaya tenaga kerja dan material.
Dibandingkan dengan lampu natrium bertekanan tinggi, LED menawarkan penghematan energi yang serupa, tetapi lampu natrium bertekanan tinggi memiliki indeks rendering warna (CRI) yang sangat buruk (CRI≈20). Jika tujuannya adalah untuk meningkatkan iluminasi guna mendapatkan warna yang lebih baik, keunggulan penghematan energi LED menjadi lebih nyata. Singkatnya, mengganti lampu sorot tradisional dengan lampu sorot LED biasanya mengembalikan investasi awal pada perlengkapan penerangan dalam waktu 1-3 tahun (melalui penghematan listrik), dengan tahun-tahun berikutnya menghasilkan penghematan murni. Untuk proyek penerangan komersial atau kota berskala besar, penghematan energi tahunan dari peningkatan ke lampu sorot LED dapat mencapai ratusan ribu atau bahkan jutaan yuan.