光纖如圖所示，由中心的纖芯和折射率不同的金屬包層構成。光線入射到纖芯時，會在與金屬包層的邊界面反復進行全反射的同時進入光線。穿過光纖內部，從端面發出的光會以約 60° 的角度進行擴散，并照射到檢測物體上。

此外，纖芯包括以下類型。

纖芯為丙烯酸類樹脂，由0.1 至1 mm 直徑的單根或多根制作而成，被聚乙烯等材料包裹。由于重量輕、低成本及不易彎曲等特性已成為光纖傳感器的主流。

由 10 至 100 m 的玻璃光纖組成，并由不銹鋼管包覆。具有使用溫度較高（350℃）等特點。

光纖傳感器大致分為透過型和反射型2 種檢測方法。
透過型由發射器和接收器2 條構成。反射型從外觀來看好像是1 根，但從端面觀察，分為平行型、同軸型及分離型，如右圖所示。

類型	特點
平行型	一般類型，用于塑料光纖。
同軸型	分割為中央部（發射）和外圍部（接收），無論檢測體從哪個方向通過，動作位置均不改變的高精度類型。
分離型	內置多個在玻璃光纖中所使用的數 10 µm 玻璃纖維，分割為發射器和接收器的類型。

類型	特點
平行型	一般類型，用于塑料光纖。
同軸型	分割為中央部（發射）和外圍部（接收），無論檢測體從哪個方向通過，動作位置均不改變的高精度類型。
分離型	內置多個在玻璃光纖中所使用的數 10 µm 玻璃纖維，分割為發射器和接收器的類型。