PWM stmievanie riadi jas LED rýchlym zapínaním a vypínaním napájacieho zdroja pri pevnej frekvencii, zvyčajne v rozsahu od 200 Hz do niekoľkých kHz. Priemerný prúd cez LED – a tým aj jej vnímaný jas – je určený pracovným cyklom, tj pomerom doby zapnutia k celkovej dobe cyklu. 100% pracovný cyklus znamená plný jas, zatiaľ čo 10% produkuje slabý 10% výstup. Kľúčovou výhodou PWM je jeho výnimočná linearita a farebná stabilita: pretože LED dióda pracuje pri svojom menovitom doprednom prúde počas zapnutej fázy, teplota farby zostáva konštantná na všetkých úrovniach stmievania. Vďaka tomu je PWM ideálny pre aplikácie, kde je rozhodujúca vernosť farieb, ako sú maloobchodné expozície, múzeá a fotografické štúdiá.
Kritickým parametrom je však frekvencia spínania. Ak frekvencia klesne pod približne 200 Hz, ľudské oko môže vnímať blikanie, čo vedie k únave zraku, bolestiam hlavy alebo dokonca k spusteniu fotosenzitívnej epilepsie u vnímavých jedincov. Profesionálne svietidlá zvyčajne používajú frekvencie nad 1 kHz – často 20 kHz alebo vyššie – na úplné odstránenie viditeľného blikania. Napríklad pri renovácii špičkovej kancelárie dizajnérsky tím špecifikoval ovládače PWM so spínacou frekvenciou 25 kHz, čím sa zabezpečilo, že ani pri vysokorýchlostnom nahrávaní videa sa neobjavia žiadne pruhy ani blikajúce artefakty. Hlavným obmedzením PWM je to, že môže spôsobiť elektromagnetické rušenie (EMI) pri vysokých frekvenciách, čo si vyžaduje starostlivé tienenie a usporiadanie. Napriek tomu pre väčšinu aplikácií osvetlenia LED zostáva PWM najrozšírenejšou metódou stmievania vďaka svojej nákladovej efektívnosti a vynikajúcemu výkonu.
