La luz que viaja en el núcleo se refleja en el límite núcleo-revestimiento debido a la reflexión total interna siempre y cuando el ángulo entre la luz y la frontera sea menos que el ángulo crítico.
El núcleo se caracteriza por su diámetro o área de sección transversal.
En la mayoría de los casos la sección transversal debería ser circular, pero el diámetro está definido más rigurosamente como el promedio de los diámetros del círculo más pequeño que puede ser acotado del límite núcleo-revestimiento, y el círculo más grande que puede ser registrado dentro del límite.
Para una fibra óptica monomodo el diámetro de campo de modo es mayor que el diámetro físico del núcleo debido a que la luz penetra ligeramente en el revestimiento como una onda evanescente.
Los tres tamaños de núcleo más comunes son: Revestimiento (fibra óptica)