In Lichtwellenleitern werden Informationen durch Lichtimpulse übertragen, die von LEDs oder Laserdioden ausgestrahlt und von Fotodioden empfangen werden. LWL sind in zwei Bauformen gebräuchlich, multimode und monomode Fasern.
 
Bei multimode LWL wird das Licht an der Grenzfläche zwischen Kern und Mantel, die aus Glas mit verschiedenem Brechnungsindex bestehen, totalreflektiert. Weil Teile eines Lichtimpulses auf verschiedene Arten (verschieden langen Wegen) reflektiert werden, "zerläuft" ein Lichtimpuls während der Übertragung stärker als in einer monomode Glasfaser.
 
Bei monomode LWL folgt der Lichtimpuls der Faser ohne an einer Grenzfläche reflektiert zu werden. Insbesondere wenn monochromatisches Laserlicht verwendet wird, kann der Effekt des "Zerlaufens" minimiert werden. Monomode LWL haben deshalb über kurze Entfernungen eine höhere mögliche Datenrate als multimode Fasern, bzw. kommen bei gegebener Datenrate eine längere Strecke ohne Repeater aus.
 
Repeater sind bei der LWL-Technik entweder optoelektronisch aus Empfänger (Photodiode), Verstärker und Sender aufgebaut. Neuere Repeater arbeiten rein optisch mit speziell dotierten Glasfasern und einer angelegten Spannung.