普通可见光称为复合光，复合光含有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等单色光。通过三棱镜分光器可以将它们分解开来。各种颜色的光波长不同，但在折射率近似为1的空气中基本上都以相同的速度传播。当复合光进入折射率为 n 的介质后，各单色光的传播速度都会减小，但减小的程度不同。此时，紫色光的传播速度最小而红色光的速度最大，这种现象称为色散。

光源信号作为载波，理想情况下应该是单一频率的单色光，但现实中难以做到纯粹的单色光。光源信号含有不同的波长成分，这些不同波长成分在折射率为 n ₁ 的介质中传输速度不同，从而导致部分光信号分量产生不同的延迟，这种现象称为光纤的色散。具体表现为当光脉冲沿着光纤传输一定距离后脉冲宽度展宽，严重时前后脉冲相互重叠，难以分辨。光纤的色散不仅影响传输质量，也限制了光纤通信系统的中继距离，它是限制传输速率的主要因素。

光纤色散的类型有如下几种：

（1）模式色散

在多模光纤中，因同一波长分量的各种传导模式的相位不同、群速度不同而导致光脉冲展宽的现象，称为模式色散（或模间色散）。模式色散通常占多模光纤色散的主导地位，使多模光纤的带宽变窄，传输容量降低，因此多模光纤仅适用于较小容量、较低速率的光纤通信系统。

对于渐变型多模光纤，由于离轴心较远的折射率小，因而传输速度快；离轴心较近的折射率大，因而传输速度慢。结果使不同路径的模式到达输出端的时延差近似为零，所以渐变型多模光纤的模式色散要小一些。

（2）材料色散

材料色散是由光纤材料自身的特性造成的。严格来说，光纤的折射率并非一个固定的常数，而是对不同的波长有不同的值。载波光源并非完全纯正的单色光，其中或多或少含有不同的波长成分，不同的波长成分会因群速度的不同而引起色散，称为材料色散。

（3）波导色散

由于光纤的纤芯与包层的折射率差很小（0.01左右），因此在交界面产生全反射时，就可能有一部分光进入包层之内传输。把有一定波谱宽度的光源发出的光脉冲射入光纤后，由于不同波长的光传输路径不完全相同，所以到达终点的时间也不相同，从而出现脉冲展宽。这种色散是由光纤中的光波导结构引起的，因此称为波导色散。

多模光纤主要考虑模式色散，可以忽略波导色散。单模光纤没有模式色散，所以主要考虑材料色散和波导色散。