光纖的色散是引起光纖帶寬變窄的主要原因，而光纖帶寬變窄則會限制光纖的傳輸容量。
當一個光脈沖從光纖輸入，經過一段長度的光纖傳輸之后，其輸出端的光脈沖會變寬，甚至有了明顯的失真。這說明光纖對光脈沖有展寬作用，即光纖存在著色散（色散是沿用了光學中的名詞）。

光纖的色散可以分為三部分即模式色散、材料色散與波導色散。

模式色散Δτm

因為光在多模光纖中傳輸時會存在著許多種傳播模式，而每種傳播模式具有不同的傳播速度與相位，因此雖然在輸入端同時輸入光脈沖信號，但到達到接收端的時間卻不同，于是產生了脈沖展寬現象。

可以證明，對階躍光纖而言其模式色散引起的脈沖展寬為