光纤光学是关于光纤中的技术，即光传播最灵活的一种波导。光纤中描述了纤芯技术，包括各种类型的玻璃光纤（例如，石英光纤和氟化物光纤），还有塑料光纤。除了材料不同之外，光纤之间在很多其它方面也不同，尤其是在光纤纤芯中的传播特性。例如：

单模光纤和多模光纤，支持一个导波模式或者多个模式，具有很大有效模式面积的大模式面积光纤。

保偏光纤

长距离数据传输的低损耗光纤

色散缓变光纤和色散位移光纤，具有改进的色散性质

稀土掺杂光纤用于光纤放大器和激光器中，有时以双包层光纤的形式工作在高功率情况下，高非线性光纤，例如，用于超连续光产生，空心光纤，一部分光是在空气中传播的还有各种特种光纤。有些属于光子晶体光纤（或微结构光纤），在光纤纤芯中包含小的空气孔。

      光进入光纤中，以固定的光束半径在光纤中传播直到离开光纤。可以将多个光学器件连在一起。在全光纤装置中，光可能完全分布在波导结构中。

光纤通常以光纤电缆的形式应用，其中光纤被放置在支撑结构中，用来保护它免受机械应力和液体的影响。光纤电缆的端口通常是采用光纤连接器，这样可以方便的与另一个电缆连接，尽管光纤连接器一般比较脆弱。

光纤电缆间的不同体现在下列方面：

     可能包含不同类型的光学，例如单模或多模玻璃光纤或塑料光纤，并且规格不同。

电缆可能包含光纤数目不同，从1到几百。

光纤被保护的程度不同，例如，抗机械损伤和防潮。

有些光纤是防火的。

除了光纤之外，存在很多种类的光纤器件，可以通过光纤连接。很多光纤器件由光纤制造，而其它可能包含不同的其它材料，但是通过光纤耦合，即将光纤作为输入和输出端口。光纤器件的一些例子包括：

光纤耦合激光二极管可用作光纤光学的光源。也可以采用固态体激光器或者其它的激光器结合一个光纤耦合装置。

光纤耦合器用来将不同光源的光合束共同进入光纤中，或者作为光纤分离器，例如分配电视信号到不同的用户家中。

光纤光学模式大小转换器可以有效的在具有不同有效模式面积的光纤间耦合光。

光纤布拉格光栅可以用作波长选择的光纤光学反射器，例如在通信应用中波分复用系统的插分复用器。另一个应用是引入与波长有关的损耗，例如，用于光纤放大器系统中使增益平坦。

光纤连接器可以实现光纤装置间可移除或者可重构的连接，与电子连接器类似，但是更加灵敏。

光纤准直器将光纤光学与自由空间光学联系起来：它可以使光纤中输出的光准直，或者将准直的光束射入光纤中。

光纤耦合法拉第隔离器，旋转器和环形器可以操控光束的偏振态。

还有很多其它种类的光纤耦合器件用于光束操控，例如，光纤调制器和饱和吸收器。

还有光纤耦合功率计和光谱仪测量光功率和光谱。还有装置可以测量偏振态。

可以将多个光纤光学器件得到具有复杂功能的全光纤装置。例如，通过将光纤耦合激光二极管，稀土掺杂光纤和光纤耦合器装配成二极管泵浦光纤激光器。附加的器件，例如光纤耦合饱和吸收器和用于色散补偿的光纤可以实现锁模工作，其中激光器辐射一列超短脉冲。还可以加入器件用作Q开关，功率稳定，波长调谐和其它功能。