光纤线路是光信号的传输媒质，可把来自发送机的光信号以尽可能小的衰减和脉冲展宽传送到接收机。对光纤的要求是其基本传输参数衰减和色散要尽可能地小，并要有一定的机械特性和环境特性，如工程中使用的光缆是由许多根光纤绞合在一起组成的。整个光纤线路由光纤、光纤接头和光纤连接器等组成。

光纤线路中使用的光纤均为石英光纤，在石英光纤的损耗一波长特性中有三个低损耗的波长区，即波长分别为850nm、1310nm和1550nm的三个低损耗区，因此光纤通信系统的工作波长只能选择在这三个波长区，而激光器的发射波长、光检测器的响应波长都应与其一致，这三个低损耗区相对应的损耗分别小于2dB/km、0.4dB/km和0.2dB/km。石英光纤有多模光纤和单模光纤两种，单模光纤的传输性能比多模光纤的好，因此在大容量、长距离的光纤传输系统中都采用单模光纤作为传输线路。针对不同要求的光纤通信系统，所使用的光纤类型有G.651光纤（多模光纤）、G.652光纤（常规单模光纤）、G.653光纤（色散位移光纤）、G.654光纤（低损耗光纤）和G.655光纤（非零色散位移光纤）等。