光纖又稱導光纖維、光纖，是壹種將光能封閉在光纖中，產生導光效果的纖維。它能從壹端向另壹端傳遞光的亮度、光斑的變化等信號。光纖是由兩種或兩種以上折射率不同的透明材料通過特殊的復合技術制成的復合光纖。它的基本型是由壹個實際起導光作用的核心材料和壹個可以把光能圍在核心材料裏的皮層組成。光纖有多種分類方法:玻璃、應時、塑料光纖可按材料成分分類；按形狀和柔性可分為柔性和非柔性光纖；按纖維結構可分為皮芯型和自聚集型(又稱梯度型)；按透過率分為傳輸光和圖像的光纖；按傳輸光的波長可分為可見光、紅外光、紫外光、激光和其他光纖。
光纖通信主要利用激光的高相幹性，將信息轉換成光強信號，再進壹步轉換成數字信號。
眾所周知，玻璃是壹種堅硬的材料，既不耐沖擊，也不柔韌。但玻璃拉成細絲後，會變得壹反常態的柔軟耐磨，柔韌易彎，還具有不燃、耐腐蝕、隔熱、吸音、強度高的特點。如果塗上樹脂，印染，也可作為室內裝飾布。還發現玻璃纖維的細度越細，絲束的柔韌性越好，強度越高。由於玻璃良好的光傳輸性能和傳遞光能的功能，自20世紀70年代以來，人們已經成功地將石英玻璃光纖用於光通信技術中。這是第壹代光纖，采用石英玻璃纖維作為芯線，線外采用甲基丙烯酸酯塗層，增強光纖的機械強度，防止光散射。通信的原理是用玻璃光纖接收光信號，然後傳輸到光調制器，再通過光探測器和光接收器以及接口轉換成電磁信號。這種光纖的重量只有普通電話電纜的千分之壹。而且這種通信方式具有容量大、抗幹擾性好、能量衰減小等特點。但這種光纖拉絲對接困難，推廣應用難度大。因此，1964年，美國首先研制成功第二代光纖，采用合成材料作為芯線(如用重氫代替氫離子的聚甲基丙烯酸甲酯作為芯線)，聚乙烯或聚四氟乙烯作為外包層。還有以丙烯腈為芯，聚苯乙烯為塗層的光纖。這種光纖芯線透過率高，塗層折射率低，光能損耗小於20dB。而且加工工藝簡單，可以加工極細的光纖。目前應用的光纖細度可達0.005mm以下，線材長度可根據需要輕松加工，減少接頭損耗，柔軟度優於玻璃纖維，便於推廣使用。
光纖通常以束、纜、板和管的形式使用。制作有機光導纖維的內芯和包覆材料有很多種。有的是在聚甲基丙烯酸甲酯纖維上包覆壹層聚乙烯或其他不同折射率的材料(如聚四氟乙烯)，有的是在腈綸芯線上包覆聚丙烯腈樹脂。
在選擇光纖的基底時，壹般要求芯材透光率高，而塗層材料要求折射率低，芯材和塗層材料的折射率差越大越好。在熱性能方面，要求兩種材料的熱膨脹系數接近。如果相差較大，成型的光纖會產生內應力，降低透光率和光纖強度。此外，高溫下兩種材料的軟化點和粘度應接近，否則芯材和包覆材料結合不均勻，影響光纖的導光性能。
影響光纖性能的因素很多，光纖的集光能力、透光率、分辨率和對比度是影響光絲傳像能力的主要指標。數值孔徑用來表示光纖的集光能力和接收的光量，數值孔徑與光纖的芯材和塗層的折射率直接相關。芯材料和塗層之間的折射率差越大，集光能力越強。光纖的透光率與所用材料、數值孔徑和光纖的幾何尺寸有關，隨光纖長度的增加而迅速下降。圖像的清晰度是由分辨率決定的，分辨率與光纖的直徑成反比，所以光纖的直徑越細越好。影響光纖對比度的主要因素是集光能力、透光能力、分辨能力和塗層厚度。但是，塗層的厚度應該適中。如果塗層厚度太厚，光會相互幹涉，如果太薄，光會泄漏。
利用光纖進行通信，不僅可以節省大量的金屬資源，而且具有壽命長、結構緊湊、體積小、性能比電纜好得多、容量大、抗幹擾性好、能耗小、傳輸距離遠、重量輕、絕緣性能好、保密性強、成本低等特點。就容量而言，壹根直徑只有千分之壹的光纖可以同時傳輸32000對電話，這是很驚人的。如果采用激光通信，壹根光纜可以同時連接6543.8+000億條電話線和6543.8+000億套電視通信，可供全球每人兩部電話使用。而且光纖通信頻率範圍寬，音質好，圖像清晰，色彩鮮艷。同時，由於光纖通信的光能頻率高，具有優良的抗幹擾性，特別是使用激光光源時，再次提高了抗幹擾性。光能在光纖中屏蔽傳導，不易泄露和被截獲，保密性好。不受太空中各種頻率電磁波的幹擾，也不受風、雨、雷、電的影響。是真正的全天候安全通信技術。
光纖的特性決定了其廣闊的應用領域。由光纖制成的各種光絲、光棒和光纖面板廣泛應用於工業、國防、交通、通訊、醫學和航空航天等領域。
光纖廣泛應用於通信領域，即光纖通信。自20世紀60年代以來，由於光源和光纖的重大突破，光通信發展極為迅速。激光作為光源，指向性強，頻率高，是光通信的理想光源。與無線電波通信相比，光頻帶寬可以提供更多的通信信道，滿足大容量通信系統的要求。因此，光纖通信和衛星通信成為通信領域最活躍的兩種通信方式。
在醫學上，光纖可用作深部探查內窺鏡(胃鏡、血管鏡等)的光學元件。)如食道、直腸、膀胱、子宮、胃等。而作為外科激光刀直接插入體內而不切開皮肉切除癌組織，也就是激光通過光纖傳輸到手術部位。
在照明和光能傳輸方面，短距離使用光纖可以實現壹個光源的多點照明，作為水下和地下照明可以使用光纜傳輸太陽光。由於光纖比較柔軟，容易彎曲變形，所以可以做成任何形狀，並且具有功耗低、光質穩定、光澤柔和、顏色廣泛等優點。它是未來最好的燈，如果與太陽能的利用相結合，它將成為最經濟實用的光源。未來的高層建築、禮堂、酒店、醫院、娛樂場所，甚至家庭基地，都可以直接使用光纖制作的天花板或墻壁，以及彩色編織的光纖字畫，也可以用於道路的路燈、公共設施、廣場的照明、商店櫥窗的廣告。此外，在輸電線路和電氣照明不適宜的易燃、易爆、潮濕和腐蝕性環境中，也可用作安全光源。