Die POF ist ein Lichtwellenleiter aus hochtransparentem Kunststoff. Ein Kern aus Polymer ist von einem dünnen Mantel mit kleinerer Brechzahl n umgeben. Durch Totalreflexion wird das Licht im Kern geführt.

Verschiedene Kernmaterialien ergeben unterschiedliche Verluste und Einsatztemperaturbereiche. Die Brechzahldifferenz bestimmt den maximalen Ausbreitungswinkel und damit die Laufzeitunterschiede verschiedener Strahlen (daraus ergibt sich die Bandbreite für Datenübertragung). Komplexere Brechzahlprofile erlauben die Vergrößerung der Bandbreite bzw. die Verringerung von Biegeverlusten.