Optische vezel is een zeer dunne draad van glas of plastic die over de hele lengte licht kan doorlaten. Het bestaat uit een zeer dunne kern, meestal een paar micron in diameter, omgeven door een beschermende omhulling die hem beschermt tegen mechanische schade en elektromagnetische interferentie. De vezel is meestal bedekt met een beschermend omhulsel van polymeermateriaal om de vezel tegen krassen en beschadigingen te beschermen.

Wanneer een lichtsignaal naar het uiteinde van de optische vezel wordt verzonden, wordt het in de vezel gereflecteerd volgens een zigzagpad dat een modus wordt genoemd. Modi kunnen zich op verschillende manieren in de vezel voortplanten, afhankelijk van de structuur van de vezel en hoe deze is ontworpen. Bij single-mode vezels volgt het lichtsignaal slechts één voortplantingsmodus, terwijl het bij multi-mode vezels meerdere modi tegelijk kan volgen.