Em uma fibra óptica, se o diâmetro da fibra for reduzido a alguns comprimentos de onda de luz, a fibra agirá como um guia de onda, e a luz só poderá se propagar em linha reta, sem ricochetear, sendo conhecida como fibra multimodo.

No tipo de fibra óptica conhecido como fibra monomodo, um raio de luz incidente na fronteira acima do ângulo crítico será refletido internamente, e muitos raios distintos estarão ricocheteando em diferentes ângulos.

Nos cabos de fibra óptica o seu núcleo é envolvido por um revestimento de vidro com um índice de refração inferior ao do núcleo, para manter toda a luz nele, e há uma cobertura de plástico fino para proteger o revestimento interno.

Os cabos de fibra óptica são construtivamente semelhantes aos cabos coaxiais, pois ambos possuem uma malha metálica que envolve o seu núcleo para blindagem.

Os cabos de fibra óptica suportam larguras de banda muito mais baixas do que os cabos de fio de cobre, e requerem mais repetidores em distâncias maiores.