En raison d'un diamètre de cœur très réduit, les câbles optiques à fibre monomode ne permettent la propagation que d'un seul rayon de lumière. Cela permet de transmettre des signaux de données sur de très longues distances avec une perte de puissance moindre par rapport aux fibres multimodes. Ces câbles sont utilisés dans les réseaux de télécommunications à longue portée, qui connectent différentes villes ou même des pays entiers. Dans les grandes entreprises ayant des bureaux dans plusieurs emplacements, les câbles optiques monomode fournissent des connexions fiables à haut débit entre différentes régions.