Optična vlakna uporabljajo princip popolnega notranjega odboja. Njihovo jedro je visoko prozorna steklena nitka, obdana z zunanjo oblogo z veliko nižjim lomnim količnikom. Tako lahko svetloba, ki vstopa v jedro, potuje le vzdolž vlakna s popolnim notranjim odbojem na vmesniku med jedrom in ovojom in se tako ujame v jedro z ovojom. Čeprav pride do izgube svetlobe v katerem koli mediju zaradi absorpcije in sipanja, je mogoče sprejeti ukrepe za zmanjšanje te izgube na velikih razdaljah. Ti vključujejo uporabo ultra-čistega kremenčevega stekla za zmanjšanje nečistoč v vlaknu; maksimiranje strukturne enotnosti stekla; in uporabo laserjev z dolgo-valovno dolžino za prenos za izboljšanje učinkovitosti prenosa vlaken.
Optična vlakna imajo pomembno vlogo v sodobni znanosti in tehnologiji. So ključni material v sodobni komunikacijski tehnologiji in izkazujejo izjemno učinkovitost tudi na medicinskem področju.
