Hiện nay, hầu hết các công nghệ màn hình tinh thể lỏng đều dựa trên công nghệ TN, STN và TFT nên chúng ta sẽ khám phá nguyên lý hoạt động của chúng từ ba công nghệ này.
Công nghệ màn hình tinh thể lỏng loại TN có thể nói là màn hình tinh thể lỏng cơ bản nhất, còn các loại màn hình tinh thể lỏng khác có thể nói là được cải tiến dựa trên loại TN. Tương tự, nguyên lý hoạt động của nó cũng đơn giản hơn so với các công nghệ khác. Vui lòng tham khảo hình ảnh dưới đây. Hình 1 cho thấy sơ đồ cấu trúc đơn giản của màn hình tinh thể lỏng loại TN, bao gồm các tấm phân cực dọc và ngang, màng căn chỉnh có các rãnh mịn, vật liệu tinh thể lỏng và chất nền thủy tinh dẫn điện. Nguyên lý hình ảnh là đặt vật liệu tinh thể lỏng giữa hai tấm kính dẫn điện trong suốt gắn với trục quang vuông góc với tấm phân cực. Các phân tử tinh thể lỏng sẽ quay và sắp xếp theo trình tự theo hướng của các rãnh mịn của màng căn chỉnh. Nếu điện trường không được hình thành, ánh sáng sẽ đi vào từ tấm phân cực một cách trơn tru, xoay hướng di chuyển theo các phân tử tinh thể lỏng, sau đó phát ra từ phía bên kia. Nếu hai mảnh thủy tinh dẫn điện bị nhiễm điện, giữa hai mảnh thủy tinh sẽ tạo ra một điện trường, điều này sẽ ảnh hưởng đến sự sắp xếp của các phân tử tinh thể lỏng giữa chúng, khiến các thanh phân tử bị xoắn lại khiến ánh sáng không thể xuyên qua và cản trở nguồn sáng. Hiện tượng tương phản sáng-tối thu được theo cách này được gọi là hiệu ứng trường chuyên đề xoắn hoặc TNFE (hiệu ứng trường chủ đề xoắn). Hầu như tất cả các màn hình tinh thể lỏng được sử dụng trong các sản phẩm điện tử đều được chế tạo bằng nguyên lý hiệu ứng trường xoắn.
Nguyên lý hiển thị của loại STN là tương tự nhau, ngoại trừ các phân tử tinh thể lỏng của hiệu ứng trường sơ đồ xoắn TN xoay ánh sáng tới 90 độ, trong khi hiệu ứng trường sơ đồ siêu xoắn STN xoay ánh sáng tới 180 ~ 270 độ. Ở đây cần giải thích rằng màn hình tinh thể lỏng TN đơn giản chỉ có hai trạng thái sáng và tối (hoặc đen trắng) và không có cách nào để thay đổi màu sắc. Màn hình tinh thể lỏng STN liên quan đến mối quan hệ giữa vật liệu tinh thể lỏng và sự giao thoa của ánh sáng nên tông màu hiển thị chủ yếu là xanh nhạt và cam. Tuy nhiên, nếu bộ lọc màu được thêm vào màn hình tinh thể lỏng STN đơn sắc truyền thống và bất kỳ pixel nào của ma trận hiển thị đơn sắc được chia thành ba pixel phụ, thì ba màu cơ bản là đỏ, lục và lam lần lượt được hiển thị thông qua bộ lọc màu, sau đó ba màu chính được điều chỉnh theo tỷ lệ, chế độ màu đầy đủ cũng có thể được hiển thị. Ngoài ra, nếu màn hình hiển thị của màn hình tinh thể lỏng loại TN được làm lớn hơn, độ tương phản của màn hình sẽ kém, nhưng công nghệ cải tiến của STN có thể bù đắp cho việc thiếu độ tương phản.