发光光纤是在纤芯和包层中掺入了发光物质和某些稀有元素构成的。发光物质可以吸收特定波长范围内的光, 使自身被激发, 随之向各个方向发射出荧光, 其中辐射方向满足纤芯-包层界面全反射条件的发光将沿着光纤轴向传输。
发光光纤是利用光致发光材料构成的一种特殊光纤。其工作原理是：在光纤纤芯掺有发光材料，当激发光从侧面或端面入射进纤芯时，纤芯中的发光材料被激发而发射发光。此发光将沿光纤传播。所以实际上是一个会发光的光纤。这种光纤既可在特殊情况用作照明光源，也可用于光传感。
发光光纤主要是利用光致发光的特性，其典型应用举例如下：
(1)光纤传感器——发光光纤传感器是由具有在位、在线、实时、远程、可逆、稳定等特点的光纤传感技术结合发光分析的特异、敏感等优点而发展起来的, 已在分析领域得到广泛的应用。
发光光纤检测激发光的是否存在和光的强弱，例如，利用紫外激光的发光光纤，可检测高压电气设备中的电晕放电现象（高压电放电的电弧光，一般为紫光），以监测此设备是否运行安全。利用X光激发光纤中的荧光则可用于X光发生的图像的检测和传输。
(2)光纤光源——利用发光光纤的发光特性，可用于汽车和军用设备等场合的仪表照明。
(3)发光光纤放大器——由于发光光纤中的光致发光材料有较高的能量转换效率，因而用发光光纤可构成光纤放大器，利用荧光的高转换效率使光纤中输入的信号光得以放大。
