PWM-dimming kontrollerer LED-lysstyrken ved å raskt slå strømforsyningen av og på med en fast frekvens, vanligvis fra 200 Hz til flere kHz. Den gjennomsnittlige strømmen gjennom lysdioden – og dermed dens oppfattede lysstyrke – bestemmes av driftssyklusen, dvs. forholdet mellom på-tid og total syklustid. En 100 % driftssyklus betyr full lysstyrke, mens 10 % gir en svak utgang på 10 %. Hovedfordelen med PWM er dens eksepsjonelle linearitet og fargestabilitet: Fordi LED-en opererer med sin nominelle foroverstrøm under på-fasen, forblir fargetemperaturen konstant over alle dimmenivåer. Dette gjør PWM ideell for applikasjoner der fargegjengivelse er kritisk, for eksempel detaljhandelsskjermer, museer og fotostudioer.
En kritisk parameter er imidlertid byttefrekvensen. Hvis frekvensen faller under ca. 200 Hz, kan det menneskelige øyet oppfatte flimmer, noe som kan føre til visuell tretthet, hodepine eller til og med utløse lysfølsom epilepsi hos mottakelige individer. Profesjonelle lysarmaturer bruker vanligvis frekvenser over 1 kHz – ofte 20 kHz eller høyere – for å eliminere synlig flimmer helt. For eksempel, i en avansert kontorrenovering, spesifiserte designteamet PWM-drivere med en 25 kHz svitsjefrekvens, for å sikre at selv under høyhastighets videoopptak, dukket det ikke opp noen bånd- eller flimringsartefakter. Hovedbegrensningen til PWM er at den kan introdusere elektromagnetisk interferens (EMI) ved høye frekvenser, noe som krever nøye skjerming og layout. Ikke desto mindre, for de fleste LED-belysningsapplikasjoner, er PWM fortsatt den mest brukte dimmemetoden på grunn av dens kostnadseffektivitet og overlegne ytelse.
