Na použitie optických vlákien sú početné. V lekárstve, optické vlákna umožňujú lekárom vyzerať a pracovať vo vnútri tela cez drobné rezy, bez toho aby museli operovať. Sú určené pre endoscopesinstruments pre prehliadanie interiér dutých orgánov v tele. Väčšina endoskopy majú dve sady vlákien: vonkajšieho krúžku nesúvislého vlákna, ktoré dodáva svetlo, a vnútorné koherentné balík, ktorý prenáša obraz. Endoskopy môžu byť navrhnuté tak, aby pozrieť do konkrétnych oblastí. Napríklad lekári používajú artroskopu skúmať kolená, ramená, a iných spojov. U niektorých modelov, tretí sadu vlákien vysiela laserový lúč, ktorý sa používa na zastavenie krvácania alebo zhorieť choré tkanivo. Telesnej teploty môže byť meraná za použitia optického vlákna. Môžu byť taktiež použité pre vloženie do krvných ciev, čím sa získa rýchlu, presnú analýzu chemického zloženia krvi.
vo vedeckom výskume a v oblasti výroby, zariadenie s optickými vláknami niesť svetlo do a z prostredia s nebezpečenstvom výbuchu, vákuových komôr, a obmedzuje priestory vo vnútri stroja. Niektoré nástroje používajú optických vlákien cievky ako snímacieho zariadenia; zmeny v vlákno vyrobené zmenami tlaku, teploty, alebo nejaké iné podmienky spôsobiť merateľnú zmenu vlastností svetla prechádzajúceho vlákna. Optické vlákna sa používajú na meranie teploty, tlaku, zrýchlenie, a napätie v priemysle.
Vláknovej optické komunikačné systémy majú rad výhod, ktoré ich robia účinnejší ako systémy, ktoré používajú tradičné medené vedenia. Majú oveľa väčší informačný zaťažiteľnosť, nevadí elektrickým rušením, a vyžadujú menej zosilňovače než meď-káblových systémov. Ako súčasť komunikačného systému, optické vlákno prenáša informácie v podobe svetelných signálov zvyčajne ako záblesky svetla. Signály sú vytvorený malým polovodičového lasera alebo diód vyžarujúcich svetlo (LED) na jednom konci vlákna, a detekované svetlocitlivé zariadenia na druhom konci. Kábel s optickým vláknom môže prenášať oveľa viac informácií, než elektrického kábla o rovnakej veľkosti. Hlavné aplikácie optických vlákien kábla pri prepojení telefónnych ústrední kancelárie. Mnoho komunikačné spoločnosti nainštalovali veľké siete optických káblov naprieč kontinentmi a pod oceánov, aby poskytli informácie na cel
