Les termes « fibre optique » et « câble optique » sont souvent confondus. La plupart des fibres optiques doivent être recouvertes de plusieurs couches de protection avant utilisation ; le câble après ce revêtement est appelé câble optique. La structure de protection externe de la fibre optique empêche les dommages causés par l'environnement, tels que l'eau, le feu et les chocs électriques. Un câble optique se compose de : une fibre optique, une couche tampon et une gaine. La fibre optique est similaire au câble coaxial, sauf qu'il lui manque la couche de blindage tressée. Le centre est un noyau de verre à travers lequel la lumière se propage.
Dans la fibre multimode, le diamètre du noyau est de 15 μm à 50 μm, soit à peu près l’épaisseur d’un cheveu humain. Dans la fibre monomode-, le diamètre du noyau est de 8 μm à 10 μm. Le noyau est entouré d'un revêtement en verre avec un indice de réfraction inférieur à celui du noyau pour garder la lumière à l'intérieur du noyau. À l’extérieur se trouve une fine gaine en plastique pour protéger le revêtement. Les fibres optiques sont généralement regroupées et protégées par une coque extérieure. Le noyau de la fibre est généralement un petit cylindre concentrique à double couche-en verre de quartz ; il est fragile et se brise facilement, nécessitant ainsi une couche protectrice externe.
