סיבים אופטיים משדרים נתונים בצורה של חלקיקי אור -- או פוטונים -- הפועמים דרך כבל סיב אופטי. ליבת סיבי הזכוכית והחיפוי הם בעלי מקדם שבירה שונה המכופף את האור הנכנס בזווית מסוימת.
כאשר אותות אור נשלחים דרך כבל הסיבים האופטיים, הם משקפים את הליבה והחיפוי בסדרה של הקפצות זיגזג, בעקבות תהליך הנקרא השתקפות פנימית מוחלטת. אותות האור אינם נעים במהירות האור בגלל שכבות הזכוכית הצפופות יותר, אלא נעים בכ-30 אחוז לאט ממהירות האור.
כדי לחדש, או להגביר, את האות לאורך כל המסע שלו, שידור סיבים אופטיים דורשים לפעמים משחזרים במרווחים מרוחקים. משחזרים אלה מחדשים את האות האופטי על ידי המרתו לאות חשמלי, עיבוד האות החשמלי הזה ושידור מחדש של האות האופטי.
כבלים סיבים אופטיים מסוגלים כעת לתמוך באותות של עד 10 Gbps. בדרך כלל, ככל שקיבולת רוחב הפס של כבל סיבים אופטיים גדלה, כך הוא הופך להיות יקר יותר.
