用电磁波波动方程式分析。结果会显示出，这种光纤允许多于一个横模的光波。这样的解析多模光纤，所得到的结果，与几何光学的解析结果大致相同。波导分析显示，在光纤内的光波的能量，并不是全部局限于核心里。令人惊讶地，特别是在单模光纤里，有很大一部分的能量是以渐逝波的形式传导于包覆。最常见的一种单模光纤，核心直径大约为7.5–9.5 微米，专门用于传导近红外线。多模光纤的核心直径可以小至50微米，或者大至几百微米。
特种光纤.有些特种光纤的核心或包覆会特别地制作成非圆柱形，通常像椭圆形