Komunikačné systémy z optických vlákien sa spoliehajú na niektoré kľúčové komponenty:
1.Optické vysielače, zvyčajne používajúce polovodičové lasery (VCSEL), vláknové lasery a optické modulátory
2. Optický prijímač využívajúci fotodiódu (lavínová dióda)
3. Optické vlákno, optimalizované na stratu, vlastnosti vlnovodu, disperziu a nelinearitu
4. Modul kompenzácie disperzie
5.Polovodičové a vláknové zosilňovače (hlavne erbiom dopované vláknové zosilňovače a niekedy Ramanove zosilňovače) sa používajú na udržanie dostatočného výkonu signálu počas prenosu v dlhých optických vláknach alebo na zosilnenie signálu pred jeho detekciou.
6. Optické filtre (s použitím vláknových Braggových mriežok) a spojky
7. Optické prepínače a multiplexory (používajúce usporiadané vlnovodné mriežky), napríklad optické add/drop multiplexery (OADM) môžu oddeľovať alebo pridávať kanály vlnovej dĺžky v systémoch WDM
8.Elektricky ovládaný optický spínač
9.Zariadenie na regeneráciu signálu (elektrický alebo optický regenerátor), obnova hodín
10. Rôzne elektronické zariadenia na spracovanie alebo riadenie signálov
11.Počítače a softvér na riadenie prevádzky systému
V komunikáciách z optických vlákien sú optické a elektrické komponenty zvyčajne integrované do fotonických integrovaných obvodov. Pokroky v tejto technologickej oblasti umožnia rozšírenie optických komunikácií do domácností (fiber-to-the-home) a kancelárií.