الألياف البصرية تُعد من أهم التطبيقات على الانعكاس الكلي الداخلي .
الألياف البصرية عبارة عن قضيب مكون من مادة شفافة ذات معامل انكسار خاص وأحياناً يكون معامل الانكسار مختلف من نقطة لأخرى .
ومن مميزاتها : أنها سهلة الإنثناء وقطرها صغير جداً .
فعندما يسقط الشعاع الضوئي على أحد طرفي الليف يحدث له عدة انعكاسات داخلية متتالية ( لأن الشعاع يسقط بزاوية أكبر من الزاوية الحرجة ) إلى أن يخرج الشعاع من الطرف الآخر لليف .
من أهم تطبيقات الألياف استخدامها في الفحص الطبي بواسطة (( المنظار )) المستخدم لفحص المعدة والمثانة وغيرها .وفي هذا الجهاز يتم استخدام حزمتين إحداهما تُضيء داخل المعدة والحزمة الثانية تنقل الصورة عبرها - بنفس الظاهرة السابقة - حيث يتم رصدها وتحويلها إلى صورة باستخدام شاشة خاصة يراها الطبيب بوضوح كامل .
وكذلك تُستخدم في مجال الاتصالات حيث يتم نقل المعلومات في هذه الألياف وفي هذه الحالة يجرى عملية تضمين ( تشكيل ) حيث تصل المعلومات المسموعة أو المرئية على أمواج ضوئية ويحتوي المُستقبل على كاشف يستخلص المعلومات بتحويلها إلى صوت أو صورة .