用光纤引导光传输可以使得光学测量系统更加灵活以及模块化。制造光纤的材料很多，如塑料，玻璃和二氧化硅（SiO2）。高质量的光纤，如光谱仪中使用的，是采用合成熔石英（无定型氧化硅）为原料，可以人为的添加痕量元素来调整玻璃的光学属性。

光线在光纤中的传输是利用了光的全反射原理。也就是说在光纤数值孔径（NA即光纤的可接受入射光的立体角）范围内的光线将被反射并通过光纤传输。 数值孔径的大小由制造光纤的纤芯和包层的材料决定。

石英光纤可分成两种基本的类型：按照光线沿光纤的传输模式，可分为单模光纤和多模光纤。大多数光谱学应用中都使用多模光纤。多模光纤又可分为折射率阶跃型（Step-Index）和折射率渐变型（Grade-Index）两种。相对来说，大纤芯和大数值孔径的光纤可以使得光线更加容易地耦合进光纤，从而允许采用相对便宜的光纤接头耦合技术。光谱学应用中主要采用折射率阶跃型光纤。

折射率渐变型多模光纤的折射率从纤芯到包层逐渐递减。由于光线在低反射率的材料中传播得更快，所以模式色散（脉冲展宽量）降低了。折射率渐变型光纤主要用于电信应用领域，通常要求在很长得传输距离（2 – 15公里）内保持较窄得带宽。