Internet światłowodowy działa polega na zjawisku całkowitego, wewnętrznego odbicia. Światło trafiające do rdzenia światłowodu zostaje tam uwięzione. Zazwyczaj światłowód składa się z rdzenia zbudowanego z włókna szklanego, tworzywa lub półprzewodnika. Całość otoczona jest specjalnym płaszczem. W miejscu, gdzie się ze sobą stykają, dochodzi do odbicia światła. Wtedy fala odbita ma te same parametry, co fala padająca, dzięki czemu odbicie światła może zachodzić nieskończenie wiele razy między nadawcą a odbiorcą.
Szybki internet jest możliwy, gdy sieć światłowodowa jest prawidłowo zbudowana. Najważniejszym elementem jest materiał, z jakiego zbudowano światłowód. Światło wewnątrz w nim ulega zaburzeniom – najczęściej zjawisku tłumienia. Moc optyczna jest wtedy niższa, a winna najczęściej okazuje się konstrukcja światłowodu. Wady zazwyczaj pojawiają się na etapie produkowania podzespołów lub w trakcie budowania sieci światłowodowej.