Optična vlakna prenašajo podatke v obliki svetlobnih delcev -- ali fotonov --, ki utripajo skozi optični kabel. Jedro iz steklenih vlaken in obloga imata vsak drugačen lomni količnik, ki ukrivi vhodno svetlobo pod določenim kotom.
Ko so svetlobni signali poslani skozi optični kabel, se odbijejo od jedra in ovoja v nizu cik-cak odbojev po procesu, imenovanem popolni notranji odboj. Svetlobni signali ne potujejo s svetlobno hitrostjo zaradi gostejših steklenih plasti, temveč potujejo približno 30 odstotkov počasneje od svetlobne hitrosti.
Za obnovitev ali okrepitev signala na celotnem potovanju so za prenos po optičnih vlaknih včasih potrebni repetitorji v oddaljenih intervalih. Ti repetitorji regenerirajo optični signal tako, da ga pretvorijo v električni signal, obdelajo ta električni signal in ponovno oddajo optični signal.
Optični kabli lahko zdaj podpirajo signale do 10 Gbps. Običajno, ko se zmogljivost pasovne širine kabla iz optičnih vlaken poveča, dražji postane.
