La transmissió de la llum dins d'una fibra òptica és anàloga a l'aigua que flueix a través d'un tub de goma. Un feix de llum entra en un extrem de la fibra i, fins i tot si la fibra està doblegada, la llum encara viatjarà al llarg del tub i sortirà per l'altre extrem.
En general, es pensa que la llum viatja en línies rectes, així que com pot doblegar-se de manera tan flexible aquí? Això requereix parlar de reflexió i refracció. Quan la llum viatja en un medi, viatja en línia recta; tanmateix, a la interfície entre dos medis, com quan la llum viatja de l'aigua a la superfície, es produeix la reflexió i la refracció. La reflexió fa que la llum canviï de direcció i continuï el seu viatge a l'aigua, mentre que la refracció fa que la llum es desviï en un determinat angle i entri a l'aire. La distribució de la llum depèn de l'angle entre la font de llum i la superfície de l'aigua; com més petit sigui l'angle, més gran serà la proporció de llum reflectida. Quan aquest angle és inferior a un cert valor, tota la llum quedarà atrapada a l'aigua i no podrà entrar a l'aire, donant lloc a una reflexió interna total. La reflexió interna total només es produeix quan la llum viatja d'un medi amb un índex de refracció més alt a un medi amb un índex de refracció més baix.
