La fibre optique est d'abord utilisée pour acheminer le trafic téléphonique en direct.
Une fibre optique (ou fibre en anglais britannique) est une fibre flexible et transparente fabriquée en étirant du verre (silice) ou du plastique à un diamètre légèrement plus épais que celui d'un cheveu humain. Les fibres optiques sont le plus souvent utilisées comme moyen de transmettre la lumière entre les deux extrémités de la fibre et trouvent une large utilisation dans les communications par fibre optique, où elles permettent la transmission sur de plus longues distances et à des bandes passantes plus élevées (taux de transfert de données) que les câbles électriques. Les fibres sont utilisées à la place des fils métalliques car les signaux les parcourent avec moins de perte ; de plus, les fibres sont insensibles aux interférences électromagnétiques, un problème dont souffrent les fils métalliques. Les fibres sont également utilisées pour l'éclairage et l'imagerie, et sont souvent enveloppées dans des faisceaux afin qu'elles puissent être utilisées pour transporter de la lumière ou des images hors d'espaces confinés, comme dans le cas d'un fibroscope. Des fibres spécialement conçues sont également utilisées pour une variété d'autres applications, certaines d'entre elles étant des capteurs à fibre optique et des lasers à fibre. Les fibres optiques comprennent généralement un noyau entouré d'un matériau de revêtement transparent avec un indice de réfraction inférieur. La lumière est retenue dans le coeur par le phénomène de réflexion interne totale qui fait que la fibre agit comme un guide d'onde. Les fibres qui prennent en charge de nombreux chemins de propagation ou modes transversaux sont appelées fibres multimodes, tandis que celles qui prennent en charge un seul mode sont appelées fibres monomodes (SMF). Les fibres multimodes ont généralement un diamètre de cœur plus large et sont utilisées pour les liaisons de communication à courte distance et pour les applications où une puissance élevée doit être transmise. Les fibres monomodes sont utilisées pour la plupart des liaisons de communication de plus de 1 000 mètres (3 300 pieds). Pouvoir joindre des fibres optiques à faible perte est important dans la communication par fibre optique. Ceci est plus complexe que l'assemblage d'un fil ou d'un câble électrique et implique un clivage soigneux des fibres, un alignement précis des cœurs des fibres et le couplage de ces cœurs alignés. Pour les applications qui exigent une connexion permanente, une épissure par fusion est courante. Dans cette technique, un arc électrique est utilisé pour faire fondre les extrémités des fibres ensemble. Une autre technique courante est une épissure mécanique, où les extrémités des fibres sont maintenues en contact par une force mécanique. Les connexions temporaires ou semi-permanentes sont réalisées au moyen de connecteurs de fibres optiques spécialisés. Le domaine des sciences appliquées et de l'ingénierie concerné par la conception et l'application des fibres optiques est connu sous le nom de fibre optique. Le terme a été inventé par le physicien indo-américain Narinder Singh Kapany, largement reconnu comme le père de la fibre optique.