สายข้อมูลไฟเบอร์ออปติกใช้สัญญาณแสงเพื่อส่งข้อมูล ผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการสะท้อนกลับหมดภายในจะมีการจับแสงของพัลส์ไว้ในใยแก้วนำแสง ในขณะที่แสงเดินทางในรูปแบบซิกแซกลงไปตามความยาวของสายไฟเบอร์ก็จะลดทอนลง การลดทอนคือการลดความแข็งแรงของพัลส์ของแสงที่ถึงจุดสิ้นสุดของไฟเบอร์ ไฟเบอร์ออปติก repeater เอาชนะการลดทอนโดยการคืนค่าชีพจรของแสงกลับสู่ความแข็งแรงเดิมก่อนที่จะส่งมันออกไปที่ขาต่อไปที่สายเครือข่าย
ในเครือข่ายใยแก้วนำแสงเส้นใยที่บางมากของเส้นลวดแก้วจะส่งพัลส์ของแสง พัลส์แสงเหล่านี้อยู่ในช่วงคลื่นใกล้อินฟราเรดเนื่องจากความยาวคลื่นนี้มีอัตราการลดทอนต่ำที่สุด ที่สวิตช์เครือข่ายแสงไฟที่เข้ามาเหล่านี้จะถูกแปลเป็นสัญญาณเลขฐานสองอิเล็กทรอนิกส์ สัญญาณข้อมูลนี้สามารถส่งไปยังคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องได้
การใช้ตัวกระจายสัญญาณใยแก้วนำแสงทุก ๆ 28-43 ไมล์ (45-70 กม.) สัญญาณข้อมูลสามารถส่งสัญญาณได้ในระยะทางไกล สายใยแก้วนำแสงที่ยาวที่สุดบางเส้นข้ามมหาสมุทรแอตแลนติก ผู้ทำซ้ำจำเป็นต้องใช้ไฟฟ้าดังนั้นสายไฟฟ้าทั่วไปจึงต้องยังคงมีให้สำหรับแต่ละตัวทำซ้ำ
สัญญาณแอนะล็อกเก่าใช้เครื่องขยายเสียงเพื่อยืดระยะห่างของสัญญาณ อย่างไรก็ตามแอมพลิฟายเออร์มีผลที่ไม่ต้องการในการขยายสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าเช่นเดียวกับสัญญาณดั้งเดิม ในทางกลับกันไฟเบอร์ออปติกจะกำจัดเสียงรบกวนที่เข้าสู่สัญญาณ เนื่องจากสัญญาณดิจิตอลสามารถแยกทางอิเล็กทรอนิกส์จากสัญญาณรบกวนที่ไม่พึงประสงค์ ต่างจากสัญญาณอะนาล็อกแม้กระทั่งสัญญาณไฟเบอร์ที่อ่อนแอและผิดเพี้ยนก็สามารถทำความสะอาดและส่งต่อไปยังเครือข่ายได้
ในขณะที่สัญญาณออปติคอลเดินทางจะมีแนวโน้มตามธรรมชาติที่จะเปลี่ยนรูปร่างของมัน ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการกระจายตัวการเปลี่ยนแปลงความเร็วของแสงกับความยาวคลื่นของแสง เพิ่มความเรียบง่ายชีพจรแสงที่แคบจะกว้างขึ้นเมื่อมันเดินทางไกลขึ้น เครื่องทวนใยแก้วนำแสงมีความสามารถในการคืนค่ารูปร่างตามธรรมชาติของแสงพัลส์ หลังจากที่ถูกเรียกคืนโดย repeater สัญญาณจะถูกส่งไปยังส่วนใยแก้วนำแสงต่อไปอีกครั้ง
ไฟเบอร์ออปติกมีประโยชน์มากมายกว่าวิธีการอื่นในการส่งข้อมูล เส้นใยแก้วไม่นำไฟฟ้าดังนั้นจึงไม่ได้รับผลกระทบจากการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าหรือพายุแสง นอกจากนี้จำนวนข้อมูลที่สายใยแก้วนำแสงเดียวสามารถดำเนินการได้มากกว่าลวดทองแดงหรือลิงค์ไร้สาย ตามทฤษฎีแล้วสายไฟเบอร์ออปติกเดี่ยวสามารถทำการสนทนาด้วยเสียงได้ 50 พันล้านครั้งบนลำแสงเดียวแม้ว่าจะไม่สามารถทำได้
ไฟเบอร์ออปติก repeater ไม่มีความสามารถในการแยกพัลส์ของแสงที่มีความยาวคลื่นแตกต่างกัน สิ่งนี้จำกัดความสามารถของตัว repeater ในการส่งข้อมูลออปติคัลที่หนาแน่นอีกครั้ง ข้อมูลแสงของความยาวคลื่นหลายช่วงสามารถส่งผ่านระยะทางที่ไกลกว่าได้โดยการใช้แอมพลิฟายเออร์ไฟเบอร์แบบเจือด้วยเออร์เบียมแทนที่จะเป็นขาประจำ แอมป์เหล่านี้มีความสามารถในการเพิ่มความแข็งแรงของความยาวคลื่นของแสง
