Pod potoczną nazwą światłowodu kryje się rodzaj medium transmisyjnego, w którym do przekazywania informacji służy sygnał świetlny (a nie np. impuls elektromagnetyczny). Rolę klasycznych przewodów miedzianych w kablu światłowodowym przejmują włókna szklane o grubości od 0.4 do 150 mikrometrów, wykonane z dwutlenku krzemu otoczone nieprzezroczystym płaszczem z tworzywa sztucznego, w pojedynczym kablu światłowodowym może znajdować się od jednego do kilkunastu lub czasem nawet kilkudziesięciu pojedynczych włókiem.

Zasada działania światłowodu opiera się na zjawisku przenoszenia impulsu świetlnego generowanego przez laserowe źródło światła poprzez włókno kwarcowe, z wykorzystaniem zjawisk falowych, takich jak np. odbicie. Jak każde medium transmisyjne, okablowanie światłowodowe ma swoje zalety oraz wady, do najistotniejszych zaliczyć można:

• Bardzo niską tłumienność sygnału, wynoszącą w najwyższej klasy przewodach około 0.2 dB/km, co umożliwia przesyłanie danych bez obniżenia przepustowości łącza na odległości do 100km w pojedynczym segmencie okablowania, bez konieczności stosowania dodatkowych urządzeń wzmacniających.
• Brak emisji energii do otoczenia, co znacznie redukuje straty sygnału.
• Niewrażliwość na warunki zewnętrzne, takie jak pole elektromagnetyczne, zakłócenia akustyczne, przepięcia w instalacjach energetycznych itp.
• Bardzo wysoką przepustowość uzyskiwaną na długich dystansach, do 100Gbit/s przy standardowym typie okablowania światłowodowego, przewody wykonane w technologii xWDM stosującej zwielokrotnienie sygnału przesyłanego w pojedynczym włóknie mogą osiągnąć przepustowość do 1 Tbit/sek.
• Bezpieczeństwo – zagrożenie przechwyceniem lub podsłuchaniem przekazywanych danych jest praktycznie niemożliwe do zrealizowania.
• Spora wrażliwość na uszkodzenia mechaniczne.
• Mała elastyczność kabla – w najcieńszych przewodach minimalny promień zgięcia nie może być niższy niż kilkanaście centymetrów, w przewodach wielożyłowych promień ten zazwyczaj przekracza wartość jednego metra. Oznacza to, że okablowanie światłowodowe nie sprawdza się w zastosowaniach wymagających giętkich, elastycznych przewodów, jak np. sieci LAN, okablowanie domowe, biurowe itp.
• Wysoki koszt jednostkowy okablowania światłowodowego, jak również urządzeń współpracujących.
• Konieczność ścisłego przestrzegania zasad konstruowania segmentów okablowania, łączenia przewodów, wykonywania wtyczek i połączeń – jakiekolwiek uchybienia jakościowe mają znaczący wpływ na poprawne funkcjonowanie tak wykonanego okablowania.

Z uwagi na zasadę działania światłowody (a ściślej rzecz biorąc metodę transmisji sygnału świetlego we włóknie) podzielić możemy na dwie zasadnicze grupy. Są to:

• Światłowody jednomodowe – w pojedynczym włóknie światłowodu transmitowana jest pojedyncza wiązka światła o określonej długości fali, najczęściej około 1560 nm. Średnica włókna mieści się w zakresie od 0.4 do 10 mikrometrów (najczęściej spotyka się włókna 8-mikrometrowe), długość pojedynczego odcinka okablowania może wynosić do 100 kilometrów. Zaletą światłowodu jednomodowego jest brak zjawisk wpływających na osłabienie czy też rozmycie sygnału, poza dyspersją materiałową, czyli zjawiskiem różnych kątów załamania światła przy różnych długości fali. Zjawisko to można znacznie ograniczyć stosując wiązki o maksymalnej możliwej do uzyskania monochromatyczności (nie istnieje niestety technologia pozwalająca na wygenerowanie idealnie monochromatycznej  wiązki światła).
• Światłowody wielomodowe – w pojedynczym włóknie transmitowane jest wiele wiązek światła o tej samej długości fali, o wartości wybranej z zakresu pomiędzy 1545 a 1565 nm. Takie rozwiązanie powoduje powstanie zjawiska dyspersji modowej (w przybliżeniu oznaczającego rozmycie wiązki światła), które wpływa znacząco na uzyskiwane prędkości przesyłu danych oraz maksymalną długość  pojedynczego segmentu okablowania. Zjawisko dyspersji modowej spowodowane jest różnej długości drogą pomiędzy nadajnikiem, a odbiornikiem, jaką musi pokonać wiązka światła, wskutek różnych kątów odbicia wiązki od płaszcza i rdzenia włókna światłowodowego. Typowa średnica włókna światłowodowego wynosi od 50 do 125 mikrometrów, w praktyce długość pojedynczego odcinka nie powinna przekraczać 2 kilometrów. Główną zaletą światłowodów wielomodowych jest ich znacznie niższa cena jednostkowa w porównaniu z przewodami jednomodowymi.