单模光纤的纤芯较细，使光线能够直接发射到中心。建议距离较长时采用。单模光纤信号的距离损失比多模光纤的小。在头3000英尺的距离下，多模光纤可能损失其LED光信号强度的50%，而单模光纤在同样距离下只损失其激光信号的6.25%。单模的带宽潜力使其成为高速和长距离数据传输的唯一选择。最近的测试表明，在一根单模光缆上可将40G以太网的64信道传输长达2，840英里的距离。制造的单模光纤是为了消除脉冲展宽。由于纤芯尺寸很小(7-9微米)，因此消除了光线的跳跃。在1310和 1550nm波长使用聚焦激光源。这些激光直接照射进微小的纤芯、并传播到接收机，没有明显的跳跃。如果可以把 多模比作猎怆，能够同时把许多弹丸装人枪筒，那么单模光纤就是步枪，单一光线就像一颗子弹。
多模光纤中光信号通过多个通路传播；通常建议在距离不到英里时应用。多模光纤从发射机到接收机的有效距离大约是5英里。可用跟离还受发射/接收装置的类型和质量影响；光源越强、接收机越灵敏，距离越远。研究表明，多模光纤的带宽大约为4000Mb/s。
在安全应用中，选择多模还是单模光纤的最常见决定因素是距离。如果只有儿英里，首选多模光纤，因为LED发射/接收机比单模光纤需要的激光便宜得多。如果距离大于5英里，单模光纤最佳。另外一个要考虑的问题是带宽；如果将来的应用可能包括传输大带宽数据信号，那么单模光纤将是最佳选择。