Lichtstrahlen, die an einem Ende der Faser eingespeist werden, werden durch Totalreflexion innerhalb der einzelnen Fasern weitergeleitet. Dabei ist unter Licht nicht nur das sichtbare Licht, sondern auch langwelligeres Infrarot- und kurzwelligeres Ultraviolettlicht zu verstehen, das je nach Material auch durch die Glasfasern übertragen werden kann. Eine untere Grenze der Wellenlänge ist bei etwa 250 nm; Ultraviolettstrahlung kürzerer Wellenlänge verursacht Defekte im Glas (Solarisation), die es auf Dauer undurchsichtig machen.

Bei Gradientenindexfasern nimmt die Brechzahl in radialer Richtung nach außen hin kontinuierlich ab. Im Gegensatz dazu steht die Stufenindexfaser, bei welcher die Brechzahl vom Kern- zum Mantelglas hin sich abrupt ändert.

Die Unterscheidung zwischen Gradientenindexfasern und Stufenindexfasern findet man nur bei so genannten Multimode-Fasern. Deren Gegenpart, die Singlemode-Faser gibt es nur als Stufenindexfaser.

Multimode-Fasern haben einen Faser-Durchmesser von 62,5 µm bzw. die feineren Ausführungen auch nur 50 µm. Der so genannte Core-Durchmesser der Faser beträgt bei beiden Ausführungen jedoch fast immer 125 µm. Die Singlemode-Faser, die teilweise auch als Monomode-Faser bezeichnet wird, hat meistens einen Durchmesser von nur noch 9 µm, der Core-Durchmesser beträgt auch hier 125 µm.

Glasfaserkabel werden in der Nachrichtentechnik zur Informationsübertragung über weite Strecken mit hoher Bandbreite verwendet. Es können Strecken bis ca. 400 km ohne Verstärkung überbrückt werden. In der Datenverarbeitung kommen Glasfaserkabel heute fast bei jedem Netzwerk-Standard zum Einsatz, ein Computernetzwerk-Standard, der auf Glasfaserkabeln aufbaut, ist z. B. das Fiber Distributed Data Interface (FDDI).