A fibra óptica é um fio de vidro ou plástico muito fino que tem a capacidade de transmitir luz através de seu comprimento. Consiste em um núcleo muito fino, geralmente com alguns mícrons de diâmetro, cercado por uma bainha protetora que o protege de danos mecânicos e interferências eletromagnéticas. A fibra geralmente é coberta com uma capa protetora de material polimérico para protegê-la contra arranhões e danos.

Quando um sinal de luz é transmitido até a extremidade da fibra óptica, ele é refletido dentro da fibra seguindo um caminho em zigue-zague denominado modo. Os modos podem se propagar na fibra de diferentes maneiras, dependendo da estrutura da fibra e de como ela foi projetada. Nas fibras monomodo, o sinal luminoso segue apenas um modo de propagação, enquanto nas fibras multimodo pode seguir vários modos simultaneamente.