Devido a ter um diâmetro de núcleo muito pequeno, cabos de fibra óptica monomodo só permitem que um único raio de luz se propague. Isso permite que sinais de dados sejam transmitidos por distâncias incrivelmente longas com menor perda de potência em comparação com fibras multimodo. Esses cabos são utilizados em redes de telecomunicações de longa distância, que conectam várias cidades ou até mesmo países inteiros. Em grandes empresas com escritórios em múltiplos locais, cabos ópticos monomodo fornecem conexões de alta velocidade confiáveis entre diferentes regiões.