Część światłowodu, przez którą przepływa promień światła, jest
nazywana rdzeniem światłowodu.
Promienie światła mogą wejść w światłowód tylko wtedy, gdy ich kąt
padania znajduje się w przedziale apertury numerycznej światłowodu. Podobnie po
wejściu promieni w rdzeń światłowodu istnieje ograniczona liczba ścieżek
optycznych, którymi światło może przemieszczać się w światłowodzie. Te ścieżki
optyczne są nazywane modami. Jeśli średnica rdzenia jest wystarczająco duża,
aby światło mogło przepływać wieloma ścieżkami, światłowód jest nazywany
światłowodem „wielomodowym". Światłowód jednomodowy ma rdzeń o znacznie
mniejszej średnicy. Umożliwia on promieniom światła poruszanie się tylko wzdłuż
jednego modu w światłowodzie.

Każdy kabel światłowodowy używany w sieciach komputerowych
składa się z dwóch szklanych światłowodów umieszczonych w oddzielnych osłonach.
Jeden światłowód transmituje dane z urządzenia A do urządzenia B.
Drugi światłowód transmituje dane z urządzenia B do urządzenia A.
Światłowody te są podobne do dwóch jezdni drogi dwupasmowej lub autostrady, po
których jeździ się w przeciwnych kierunkach. Dzięki temu możliwe jest
połączenie pełnodupleksowe. Skrętka miedziana zawiera osobną parę przewodów do
wysyłania i osobną do odbierania. Obwody światłowodowe używają jednego włókna
światłowodu do wysyłania, a drugiego do odbierania. Zazwyczaj te dwa kable
światłowodowe znajdują się w jednej koszulce zewnętrznej aż do miejsca, w
którym zostają podłączone złącza.

Do momentu podłączenia złączy nie ma konieczności ekranowania
światłowodu, ponieważ znajdujące się wewnątrz światło nie może się z niego
wydostać. Oznacza to, że w wypadku światłowodów nie zachodzi zjawisko
przesłuchu. Bardzo często spotyka się wiele par światłowodów umieszczonych w
tym samym kablu. Umożliwia to poprowadzenie pojedynczego kabla pomiędzy węzłami
dystrybucji, piętrami lub budynkami. Jeden kabel może zawierać od 2 do 48
oddzielnych światłowodów. W wypadku kabla miedzianego dla każdego obwodu
musiałby być poprowadzony oddzielny kabel UTP. Światłowód może przesłać większą
ilość bitów w ciągu sekundy na większe odległości, niż jest to możliwe w
przypadku kabla miedzianego.
Każdy kabel światłowodowy składa się
zazwyczaj z pięciu części. Te części to rdzeń, płaszcz, bufor (separator),
element wzmacniający i koszulka zewnętrzna.

Rdzeń jest elementem transmitującym światło, znajdującym się w
samym środku światłowodu. Wszystkie sygnały świetlne przesyłane są przez rdzeń.
Rdzeń jest zazwyczaj wykonany ze szkła powstałego z połączenia dwutlenku krzemu
(krzemionki) z innymi składnikami. W światłowodach wielomodowych jako rdzeń
wykorzystywany jest typ szkła zwany szkłem o gradientowym współczynniku
załamania. W szkle tego rodzaju współczynnik załamania maleje w kierunku
zewnętrznej krawędzi rdzenia. Z tego względu obszar zewnętrzny rdzenia ma
mniejszą gęstość optyczną niż środek i światło porusza się szybciej w
zewnętrznej części rdzenia.
Przy takiej konstrukcji promień światła poruszający się modem
biegnącym przez środek rdzenia, nie musi przebywać tak długiej drogi jak
promień poruszający się modem, który odbija się wewnątrz światłowodu. Wszystkie
promienie powinny dotrzeć do końca światłowodu w tej samej chwili. Dzięki temu
odbiornik na końcu światłowodu odbiera silny błysk światła, a nie długi,
przytłumiony impuls.
Rdzeń jest otoczony przez płaszcz. Płaszcz jest
wykonany z tlenków krzemu o mniejszym współczynniku załamania niż rdzeń.
Poruszające się w rdzeniu światłowodu promienie światła są odbijane od granicy
między rdzeniem a płaszczem, ulegając całkowitemu odbiciu wewnętrznemu.
Standardowy wielomodowy kabel światłowodowy jest powszechnie stosowanym w
sieciach LAN kablem światłowodowym. W standardowym wielomodowym kablu
światłowodowym stosowany jest światłowód z rdzeniem o średnicy 62,5 lub 50
mikrometrów i płaszczu o rozmiarze 125 mikrometrów. Zazwyczaj używane jest
oznaczenie 62,5/125 lub 50/125. Mikrometr to jedna milionowa metra (1 µm).
Płaszcz jest otoczony przez materiał separujący (bufor), którym zazwyczaj
jest plastik. Bufor chroni rdzeń i płaszcz przed uszkodzeniem. Istnieją dwa
podstawowe typy kabli: konstrukcje z luźną tubą i konstrukcje z pokryciem
ścisłym.
Większość światłowodów używanych w sieciach LAN to kable wielomodowe z
pokryciem ścisłym. W przypadku kabli z pokryciem ścisłym bufor otaczający
płaszcz ma z nim bezpośredni kontakt. Najważniejsza praktyczna różnica pomiędzy
tymi dwoma typami wiąże się z ich zastosowaniem. Kable z luźną tubą są głównie
używane w instalacjach na zewnątrz budynków, a instalacje z pokryciem ścisłym
są używane wewnątrz budynków.
Element wzmacniający otaczający bufor
zapobiega rozciągnięciu światłowodu przez instalatorów podczas przeciągania.
Często stosowanym do tego celu materiałem jest Kevlar, który używany jest
również do produkcji kamizelek kuloodpornych.
Ostatnim elementem jest
koszulka zewnętrzna. Koszulka zewnętrzna otaczająca kabel chroni światłowód
przed wytarciem, rozpuszczalnikami i innymi zanieczyszczeniami. Koszulka
zewnętrzna światłowodu wielodomowego jest zazwyczaj pomarańczowa, ale używane
są również inne kolory.
Podczerwone diody LED lub lasery VCSEL (Vertical
Cavity Surface Emitting Lasers) to dwa typy źródeł światła używanych zazwyczaj
razem ze światłowodem wielomodowym. Obu tych źródeł nie można używać
jednocześnie. Diody LED są nieznacznie tańsze w produkcji i nie wymagają
zachowania tak dużej ostrożności jak lasery. Jednak nie mogą one transmitować
światła przez światłowód tak daleko jak lasery. Światłowód wielomodowy
(62,5/125) może przesyłać dane na odległość do 2000 metrów.