Полное внутреннее отражение считается ключевым элементом оптико-волоконных систем, потому что на нём основан принцип работы волоконной оптики. 13

Волна передаётся по световоду — гибкому волокну из высокочистого кварцевого стекла, покрытому оболочкой из того же кварца, но с примесями, снижающими показатель преломления. 1 За счёт многократного полного отражения свет может быть направлен по любому пути, прямому или изогнутому. 13

Кроме того, при полном внутреннем отражении отражается 100% лучей, что позволяет минимизировать потери при передаче большого объёма информации: по каждому из волокон пучка можно направить отдельный поток данных. 1

Таким образом, использование световодов на основе полного внутреннего отражения позволяет значительно уменьшить потери световой энергии при её передаче на расстояния, а также использовать криволинейные трассы. 3