Tán sắc là sự mở rộng thời gian của một xung khi nó lan truyền qua sợi quang. Tán sắc làm giới hạn khoảng cách bit và tốc độ truyền cực đại trên một kênh thông tin quang.
Như đã đề cập ở trên, tán sắc xảy ra khi nhiều mode của cùng một tín hiệu truyền ở những vận tốc khác nhau dọc theo sợi quang, tán sắc loại này được gọi là tán sắc mode. Tán sắc mode không xảy ra trong sợi đơn mode.
Một dạng tán sắc khác là tán sắc vật liệu hay tán sắc màu. Trong một môi trường phân tán, chỉ số khúc xạ là một hàm của bước sóng. Vì vậy, nếu tín hiệu truyền dẫn bao gồm nhiều bước sóng, một số bước sóng nào đó sẽ truyền nhanh hơn các bước sóng khác. Vì không có laser nào có thể tạo ra một tín hiệu bao gồm chính xác một bước sóng, hay nói khác đi, vì bất cứ thông tin nào mang tín hiệu cũng có độ rộng phổ khác không, tán sắc vật liệu sẽ luôn xảy ra trong hầu hết các hệ thống.
Một dạng tán sắc thứ ba là tán sắc ống dẫn sóng. Tán sắc ống dẫn sóng bị gây ra là vì sự truyền sóng các bước sóng khác nhau phụ thuộc các đặc điểm của ống dẫn sóng như là các chỉ số và hình dạng của lõi và vỏ sợi.
Ở 1300 nm, tán sắc vật liệu trong một sợi quang mode quy ước gần bằng không. Mặt khác, hầu hết các hệ thống thông tin quang hoạt động ở dải tần số 1550 nm (vì suy hao thấp hơn ở vùng này). Nhờ những kỹ thuật tiên tiến như là dịch tán sắc, các sợi với tán sắc gần bằng không ở bước sóng giữa 1550 nm có thể được chế tạo. Trong một sợi dịch tán sắc, phần lõi và vỏ được thiết kế sao cho tán sắc ống dẫn sóng phủ định với tán sắc vật liệu, vì thế tán sắc tổng cộng gần như bị triệt tiệu (bằng không).