Завдяки ефект повної ВНУТРІШНЬОГО ВІДБИТТЯ промені світла, введені в торець світловода під кутом не більше критичного, не виходять за межі серцевини (її показник заломлення більше, ніж у оболонки) - темні лінії. Якщо кут введення більше критичного, то промінь виходить із світловода (світлий промінь).
У світловодів зі східчастим профілем показника ЗАЛОМЛЕННЯ діаметр серцевини близько 100 мкм. Частина введених в торець світловода променів поширюється прямолінійно по осі, частина відчуває безліч відображень від оболонки. Ці «косі» промені в залежності від кута введення утворюють ряд так званих световодних мод і досягають вихідного торця в різний час. В результаті вхідний імпульс уширяется, втрачає свою первинну форму. Щоб уникнути перекривання імпульсів необхідно витримувати відстань між ними, обмежувати ширину смуги пропускання системи, тобто обсяг переданої інформації. Світоводи цього типу годяться для передачі інформації на короткі відстані, наприклад, в ендоскопах.
В градієнтних світловодів показник заломлення плавно зменшується від центру до периферії, тому промінь, що йде по осі, поширюється з меншою швидкістю, ніж «косі» промені. Крім того, «косі» промені поширюються по плавним кривим, не відчуваючи різких зламів на кордоні серцевина-оболонка. Чим ближче до осі, тим менше швидкість, але і коротше шлях. В результаті до вихідного торця все промені приходять майже одночасно, так що форма імпульсу спотворюється значно менше. На таких световодах будуються локальні мережі зв'язку.