光纤结构主要由折射率较高的纤芯（core）部分和折射率较低的包层（cladding）部分以及涂覆层（buffer coating）组成。
光纤的分类方法有很多种，如按纤芯折射率分布、按纤芯结构、按二次涂覆层结构、按光线构成材料以及按传导模式。下面我们主要看按纤芯折射率分布，可以将其分为阶跃折射率分布（Step-index fibers）和渐变折射率分布（Graded-infex fibers）。阶跃折射率分布的纤芯部分和包层部分的折射率分布呈台阶状，而渐变折射率分布中则是按照某种函数分布连续变化的。
按光纤中的传导模式，可以分为单模传输和多模传输。
阶跃折射率 Step-index ( SI )的折射率分布：
渐变折射率 Graded-index ( GI )的折射率分布： 渐变折射率光纤的纤芯折射率不是恒定的，而是纤芯折射率n ( r )随着径向距离的减小而减小，即从轴上的最大值n1到包层中纤芯半径a以外的恒定值n2。
单模光纤（single-mode fibers）和多模光纤（multimode fibers）都是依靠全内反射 Total Internal Reflection (TIR) 原理来传输光线的。单模光纤的纤芯尺寸小，只允许一条路径或模式的光传播，模式色散低，可以以更高的带宽长距离传输；而多模光纤的纤芯尺寸大，允许多条路径或模式的光传播，模式色散高，因为不同模式以不同的速度传播，用于更短的距离。
