V sodobnih komunikacijskih in podatkovnih omrežjih so optični kabli postali glavni nosilec, ki podpira visoko{0}}hitro medsebojno povezavo. Njihovo načelo delovanja temelji na popolnem notranjem odboju svetlobe in značilnostih valovodnega prenosa, kar omogoča-prenos informacij na velike-razdalje z visoko{3}}zmogljivostjo prek usmerjenega širjenja svetlobe, s čimer bistveno presežejo omejitve zmogljivosti tradicionalnih kovinskih kablov.
Osnovno strukturo optičnega vlakna sestavljajo jedro, ovoj in zunanji ovoj. Jedro je narejeno iz stekla ali plastike z visokim-lomnim-indeksom, običajno s premerom od nekaj mikrometrov do sto mikrometrov; obloga je material z nizkim-lomnim-indeksom, ki se tesno ovije okoli jedra; zunanji ovoj zagotavlja mehansko zaščito in zaščito pred okoljem. Ko svetloba potuje iz optično gostejšega medija (jedra) v optično manj gost medij (oplast), če je vpadni kot večji od kritičnega kota, pride do popolnega notranjega odboja na vmesniku jedra-ohišja, ki omeji svetlobo znotraj jedra in se širi aksialno naprej. To je fizična osnova prenosa po optičnih vlaknih-učinek optičnega valovoda.
Proces nalaganja informacij temelji na tehnologiji modulacije optičnega signala. Oddajni konec pretvarja električne signale v optične signale z uporabo laserja ali svetleče-diode. Informacije so kodirane z uporabo zaporedij svetlobnih impulzov različnih jakosti, faz ali valovnih dolžin, ki ustrezajo binarnim podatkom (kot sta "1" in "0"). Ti svetlobni impulzi se zaporedno prenašajo skozi popolni notranji odboj znotraj jedra vlakna. Ker ima material jedra vlakna izjemno nizke izgube absorpcije in sipanja pri določenih valovnih dolžinah (kot sta 1310 nm in 1550 nm), se signal lahko prenaša na dolge razdalje na desetine ali celo stotine kilometrov z nadzorovanim slabljenjem.
Sprejemni konec izvede obratno pretvorbo s pomočjo fotodetektorja: optični signal se sklopi v detektor, kjer se s fotoelektričnim učinkom pretvori v šibek tok. Ta tok se nato ojača, oblikuje in povrne v prvotni električni signal, preden se odda v terminalsko opremo.
Vredno je poudariti, da značilnost nizke-izgube optičnih vlaken izvira iz čistosti materialov in strukturne zasnove-visoko-čistega kremenčevega stekla lahko zmanjša izgubo v pasu 1550 nm pod 0,2 dB/km. V kombinaciji s tehnologijo kompenzacije disperzije to dodatno zmanjša popačenje signala in zagotavlja stabilnost prenosa z visoko-hitrostjo (kot je 100 Gbps in več).
Skratka, kabli iz optičnih vlaken uporabljajo svetlobo kot nosilec informacij, omejujejo prenosno pot s popolnim notranjim odbojem in združujejo učinkovito tehnologijo modulacije in zaznavanja za izgradnjo informacijskega kanala z značilnostmi "nizke izgube, visoke pasovne širine in anti{0}}motenj", ki nenehno spodbujajo razvoj komunikacijskih omrežij proti višjim hitrostim in večji zanesljivosti.