光纖通信和有線電纜通信的過程相似，不過載波是激光（電磁波）而不是電流。它的工作原理大致是：把所傳輸的信息（如聲音）變成電信號，通過改變激光器電流的方法，對激光器發出的細小光束進行調製，受調製的激光束通過光纖維的長距離傳送，經過若幹個中繼站到達收信端，再通過收信端光電子管的檢測，就把從光纖維中傳輸過來的光信號還原成電信號，受話器又把電信號轉變為原來的信息（如聲音等）。
光纖是一種細如發絲的玻璃線，能“攜帶”光線。由於激光的頻率很高（波長隻有幾微米），一根光纖雖然隻有頭發絲那麼細，但它傳輸的信息量卻很大。據初步估算，二根光纖可以同時傳送150萬路電話或2萬個電視節目。如果把幾十根或幾百根光纖維製成一條光纜，其外形直徑也不過1～2厘米，而通信容量卻大得驚人。光纖維也叫“光電線”，簡稱光纖，它是1966年由美國阿穆爾研究所的湯斯發明的。
1977年是光纖通信取得重要進展的一年，美國康寧公司製造出了第一根低損耗光導纖維，它的光能損耗小，使遠距離的光通信有了實現的可能。此外，一種高效率的、能在各種環境下長期工作的半導體激光器也製造成功，它就是雙異質結砷化镓激光器，這是光纖通信比較理想的光源，通常隻要幾十毫安的微弱電流就可以激發它。
1976年，英國有兩個城市間敷設了一條光纜，這個光纖係統能同時提供1920條電話通路。1982年，英國電信電話公司進行102千米光纖無中繼傳輸的試驗，取得了成功。
1983年，美國電話電報公司將光纖通信廣泛應用於公用通信網，使用光纜長度近20萬千米。與此同時，日本也大力發展了光纖通信係統，還敷設了一條貫穿日本南北的光纜幹線。
我國從1977年以來，先後在上海、北京、桂林、武漢等地建立了光纖通信試驗係統，近幾年來又有了進一步的發展。
與通常的通信電纜相比，光纜輕、成本低，能節約大量的金屬資源。從加熱的玻璃棒一端，能拉出透明度極高、長達20千米的光纖來。
光纖通信具有突出的優點：一是傳輸信息的容量大，線路損耗低；二是在同一條通道上能進行雙向傳輸，用戶能通過交互信息係統與對方對話；三是抗幹擾能力強，通信質量好；四是投資少，收效快，敷設方便，保密性好。因此，光纖通信是一種比較理想的通信方式，隻要不斷努力和改進，它的優點一定能得到充分的發揮，有著光明的發展前景。
光纖通信技術的應用，揭開了利用電磁波傳送信息的新紀元。可以預料，它與衛星通信一起，必將對人類社會的信息傳遞帶來無法估量的影響。