Der grundsätzliche Aufbau einer Glasfaser ist unabhängig von den Lichtleitungseigenschaften immer gleich.
Der Glaskern (Core) ist das Medium mit der größten Brechzahl. Nur durch diesen Bereich wird das Licht hindurchgeleitet.
Der Glaskern ist vom Glasmantel umgeben (Cladding). Die Brechzahl ist geringer als die des Glaskerns. Der Glasmantel bildet zusammen mit dem Glaskern die eigentliche Glasfaser.
Der innere Aufbau wird von einer dünnen Kunststoffschicht umgeben (Coating). Diese hat keinen Einfluss auf die Lichtleitung und dient zum Schutz der Glasfaser. Das Coating wird als primärer Schutz bezeichnet. Je nach Ausführung baut sich der Lichtwellenleiter mit mehreren Schutzbeschichtungen auf.
Zur äußeren Stabilisierung der Glasfaser dient eine Kunststoffhülle (Jacket). Das Jacket wird oft durch ein Geflecht aus Aramitfasern (Kevlar) verstärkt.
Der Kern hat grundsätzlich eine höhere Brechzahl d.h., er besteht aus optisch dichterem Material und bewirkt damit eine geringere Lichtausbreitungsgeschwindigkeit gegenüber dem Mantel. Somit entsteht eine Reflexion an der Grenzfläche der beiden Schichten, die dazu führt, dass eingekoppelte Lichtstrahlen im Kern fortgeleitet werden.