El principi de funcionament de les pantalles OLED flexibles es basa principalment en les següents tecnologies clau:
Substrat flexible: les pantalles flexibles utilitzen materials de substrat flexible, com ara la poliimida (PI) i la pel·lícula de polièster, que tenen flexibilitat i plasticitat, permetent que la pantalla es deformi sense danyar l'estructura del circuit.
Electrònica de-pel·lícula fina: les pantalles flexibles utilitzen transistors de-pel·lícula fina, díodes emissors de llum- orgànics (OLED) i altres dispositius electrònics de-pel·lícula fina, que tenen una bona flexibilitat i estabilitat, cosa que els fa adequats per a la fabricació sobre substrats flexibles.
Circuit de conducció: el circuit de conducció d'una pantalla flexible s'ha de dissenyar perquè sigui flexible o estirable per adaptar-se a la deformació de la pantalla, garantint l'efecte i l'estabilitat de la pantalla.
Capa protectora: per evitar danys a la pantalla flexible de l'entorn extern, normalment s'aplica una capa protectora flexible a la superfície de la pantalla flexible per augmentar la seva resistència al desgast i a l'aigua.
Tecnologia de visualització: les pantalles flexibles utilitzen majoritàriament tecnologies de visualització com ara OLED, que tenen avantatges com ara l'auto{0}}il·luminació, la velocitat de resposta ràpida i els colors vius, cosa que les fa adequades per a la fabricació de dispositius de visualització flexibles.