在光纜中，許多單獨的光纖被綁在一個中心鋼纜或一根高強度的塑料載體上作為支撐。然後纜芯用鋁、凱夫拉和聚乙烯（一種塑料）等材料包層作為覆蓋保護（見圖1）。
圖1 光纜剖麵圖
由於纖芯和包層的組成材料稍有差異，因而穿過的光速不同。當光波到達纖芯與包層之間的邊界時，這些差異導致光波全反射回纖芯，因此當光脈衝通過光纖時，不斷地彈回遠離包層，繼續在纖芯內向前傳送。理想情況下，脈衝通過光纖的速度大約是真空中光速的三分之二——每秒20萬千米，能量的損耗僅僅是由玻璃中的雜質，以及玻璃中不規則結構吸收了能量造成的。
光纖中的能量損耗（衰減）是用分貝（測量相對功率電平的單位）來測量的。通常情況下，長距離光纖的損耗低至每公裏0.2分貝。這意味著經過一定距離後，信號變得微弱，必須對信號進行增強或再次重複。以目前的數據鏈技術，在長距離電纜中大約每隔100千米就需要一台激光信號中繼器。
光纖主要有兩種類型：單模光纖和多模光纖。在單模光纖中，線芯較小，通常直徑為10微米，包層直徑為100微米。單模光纖適用於長距離傳輸信號且隻傳送一種光波。單模光纖束用於長途電話線和海底電纜的鋪設。多模光纖能在較短的距離內傳輸數百個獨立的光波信號。多模光纖的線芯直徑為50微米或62.5微米，包層直徑為125微米。多模光纖適用於短距離通信係統，在這種係統中，許多信號必須傳送到中央交換站並進行分發，如在計算機數據中心或本地網絡中。
通訊及其他
電話最初是通過銅線以電信號的形式發送的，但是這些信號不能攜帶太多信息。隨著電話使用量的增加，開始使用同軸電纜（一種由絕緣層包圍的內部導體，像有線電視用的那種）傳輸信號，但是這種方法價格太貴。一根光纖可以比一根銅纜傳輸更多的信息。光纖也用於醫學手書使用的內窺鏡和腹腔鏡上，以及專業的照明器材和顯示器上。