Sợi quang truyền dữ liệu dưới dạng hạt ánh sáng -- hoặc photon -- phát xung qua cáp quang. Lõi sợi thủy tinh và lớp phủ đều có chỉ số khúc xạ khác nhau làm bẻ cong ánh sáng tới ở một góc nhất định.
Khi các tín hiệu ánh sáng được gửi qua cáp quang, chúng sẽ phản xạ khỏi lõi và lớp vỏ theo một loạt các lần nảy theo hình zig-zag, tuân theo một quá trình gọi là phản xạ bên trong toàn phần. Các tín hiệu ánh sáng không di chuyển với tốc độ ánh sáng do các lớp thủy tinh dày đặc hơn, thay vào đó di chuyển chậm hơn khoảng 30% so với tốc độ ánh sáng.
Để làm mới hoặc tăng cường tín hiệu trong suốt hành trình của nó, việc truyền dẫn sợi quang đôi khi yêu cầu các bộ lặp ở các khoảng cách xa nhau. Các bộ lặp này tái tạo tín hiệu quang bằng cách chuyển đổi nó thành tín hiệu điện, xử lý tín hiệu điện đó và truyền lại tín hiệu quang.
Cáp quang hiện có thể hỗ trợ tín hiệu lên tới 10 Gbps. Thông thường, khi dung lượng băng thông của cáp quang tăng lên, thì nó càng trở nên đắt hơn.
