光纤如图所示，由中心的纤芯和折射率不同的金属包层构成。光线入射到纤芯时，会在与金属包层的边界面反复进行全反射的同时进入光线。穿过光纤内部，从端面发出的光会以约 60° 的角度进行扩散，并照射到检测物体上。

此外，纤芯包括以下类型。

纤芯为丙烯酸类树脂，由0.1 至1 mm 直径的单根或多根制作而成，被聚乙烯等材料包裹。由于重量轻、低成本及不易弯曲等特性已成为光纤传感器的主流。