I lampioni a LED offrono un notevole risparmio energetico rispetto alle tradizionali lampade HID (a sodio ad alta pressione o ad alogenuri metallici), riducendo in genere il consumo energetico dal 50% al 75%. Si consideri un tipico svincolo autostradale: il progetto originale prevedeva dodici lampade a sodio ad alta pressione da 1.000 W (con un consumo effettivo di circa 1.100 W per unità, incluse le perdite del ballast), per un carico di potenza totale di 13,2 kW. Con un funzionamento di 12 ore al giorno, il consumo annuo di elettricità era di 57.816 kWh. Passando a dodici lampade a LED ad alta efficienza da 500 W (con un'efficienza luminosa di 150 lm/W e un assorbimento di potenza effettivo di 500 W), il carico di potenza totale si riduce a 6 kW e il consumo annuo scende a 26.280 kWh. Ciò rappresenta un risparmio annuo di 31.536 kWh, ovvero una riduzione del consumo energetico del 54,5%. Se gli apparecchi HID originali fossero modelli più vecchi (con un'efficienza luminosa di soli 70-80 lm/W), il risparmio energetico derivante dai LED potrebbe superare il 70%.
Oltre ai costi diretti dell'elettricità, i LED riducono anche le spese relative al condizionamento dell'aria (poiché le lampade HID generano una notevole quantità di calore, aumentando la temperatura ambiente in estate) e i costi di manodopera associati alla frequente sostituzione delle lampadine. Per strutture di grandi dimensioni come porti o aeroporti, che possono gestire decine o addirittura centinaia di lampade ad alta quota, l'impatto sul risparmio energetico è considerevole.
Ad esempio, dopo aver sostituito i suoi pali di illuminazione ad alta quota con lampade a LED, il porto di Yangshan a Shanghai ha risparmiato oltre 2 milioni di RMB all'anno sui costi dell'elettricità, riducendo significativamente anche le esigenze di manutenzione. Pertanto, sebbene l'investimento iniziale per i pali di illuminazione a LED possa essere superiore del 30-50% rispetto ai sistemi HID, il costo viene in genere ammortizzato grazie al risparmio energetico entro due-quattro anni, generando un risparmio netto in seguito.