不同的光分量(不同的模式或不同的频率等)通常以不同的速度在光纤中传输，色散是光纤的一种重要的光学特性，色散引起光脉冲的展宽、严重限制了光纤的传输容量及带宽。对于多模光纤，起主要作用的色散机理是模式色散或称模间色散(即不同的模以不同的速度传输引起的色散)。

20世纪90年代初，为了解决由标准单模光纤组成的2.5Gbit/s´8波分复用系统在波长1550nm处存在比较大色散的问题，光纤制造厂家通过增加光纤的波导负色散来抵消光纤的材料正色散方法，研制出了在1550nm波长具有较大负色散的光纤，称之为色散补偿光纤。该光纤的设计指导思想是利用色散补偿光纤在1550nm波长的大的负色散，补偿标准单模光纤在1550nm波长由于长度增加所积累的大的正色散。优质色散补偿光纤在1550nm波长的负色散值可达−80～−150ps/（nm·km）。一般1km色散补偿光纤可以补偿4～8km标准单模光纤的色散。但是，色散的补偿本身具有比较大的衰减，需要采用光放大器来弥补色散补偿光纤的光损失。