Für die Übertragung von Licht durch einen Wellenleiter ist im einfachsten Fall eine zweischichtige Struktur erforderlich. Ein Kern und Mantel. Wobei der Kern einen höheren Brechungsindex als die Außenummantelung aufweisen muss. Dies kann entweder durch Dotieren des Kerns mit Elementen, die den Brechungsindex erhöhen, erreicht werden (z. B. mit Germanium wie bei Telekommunikationsfasern), oder durch Dotierung des Mantels mit Elementen, die den Brechungsindex senken, wie etwa Fluor.
Die Höhe des Brechungsindexschrittes bestimmt, wie gut das Licht in dem Kern geleitet wird und wie viele verschiedene Moden (Wege des Lichts durch die Faser) geleitet werden können.
Auch die Schichtdicke des Mantels beeinflusst die Lichtleiteigenschaften, da immer etwas Licht in den Mantel eindringt. Wenn die Schicht zu dünn ist, geht etwas Licht verloren, vor allem dann, wenn die Faser gebogen wird.
In modernen Fasern kann das Brechzahlprofil sehr komplex sein. Die Faser kann aus mehreren Schichten mit unterschiedlichen optischen Funktionen aufgebaut sein, um beispielsweise um eine Ringform anstelle eines einzelnen Punktes oder einen Pump-Mantel für Laserfasern zu erzeugen.