Kiudoptiliste kaablite tööpõhimõte põhineb peamiselt optiliste kiudude ülekandeomadustel, mis hõlmab valguse täieliku sisemise peegelduse põhimõtet. Järgmised on optilise kiu toimimise üksikasjalikud sammud ja põhimõtted.
Kiudoptiline struktuur: Optiline kiud koosneb südamikust ja väliskattest. Südamikul on kõrgem murdumisnäitaja kui kattekihil.
Südamik on tavaliselt valmistatud suure-murdumisnäitajaga-klaasist või plastist, samas kui kattekiht on valmistatud madala-murdumisnäitaja-materjalist.
Valguse süstimine: Laser või LED edastavas otsas genereerib valgussignaali, mis süstitakse optilise kiu ühte otsa.
Täielik sisepeegeldus: kui valgussignaal liigub südamikust ümbrisesse, peegeldub valgussignaal südamiku ja katte murdumisnäitaja erinevuse tõttu täieliku sisemise peegelduse, mis tähendab, et valgussignaal peegeldub täielikult tagasi südamikusse.
See peegeldus võimaldab valgussignaalil levida pidevalt edasi piki kiu südamikku, ilma et see pääseks väljapoole kattekihti.
Valguse levik: Valgussignaal levib südamikus edasi pideva täieliku sisemise peegelduse kaudu, kuni see jõuab kiu teise otsa.
Valgussignaali levimistee võib olla sirge või kõver, olenevalt kiu paigaldusteest.
Signaali vastuvõtt: pärast seda, kui optiline signaal jõuab kiu teise otsa, muundatakse see vastuvõtja (näiteks fotodetektori) abil elektriliseks signaaliks.
Neid elektrilisi signaale töödeldakse seejärel esialgsete andmete või teabe taastamiseks.
Mitmemoodilised ja üherežiimilised kiud{0}}: mitmemoodiline kiud võimaldab levida korraga mitmel viisil optilistel signaalidel, muutes selle sobivaks lähisideks.
Ühemoodiline{0}}kiud võimaldab levida ainult ühes režiimis optilisel signaalil, muutes selle sobivaks kaugsideks-, kuna see vähendab modaalset hajumist ja parandab signaali edastamise kvaliteeti.
Signaali sumbumine ja võimendamine: optilised signaalid nõrgenevad järk-järgult, kui nad levivad läbi optiliste kiudude, seetõttu on signaali tugevdamiseks perioodiliselt vaja optilisi võimendeid (nt erbium{0}}leegitud kiudvõimendeid).