光互聯網(Optical Internet)是一個利用光傳輸交換技術建設的，能有效傳送IP業務的網絡。它是一種基于對等模型的網絡，IP網絡與光網絡處于同一個控制平面之下，針對IP業務這種單一業務模型，運行同一套路由協議，維護一個共同的拓撲信息庫。IP設備與光網絡設備互相可見，在進行路由選擇時這兩種設備共同參與，實現統一的流量工程，可以針對IP業務的特點實現網絡資源的最優利用。

其上層是數據網絡，其底層使用光傳送網(RTN)作為物理傳輸網絡。數據網絡的組成設備主要是異步轉移模式(ATM)交換機、路由器等；光傳送網的組成設備當前主要是具有光分插復用器(OADM)和光交叉連接器(OXC)的波分復用(WDM)網絡、光放大器以及光纖等等。而在光互聯網中，高性能的數據互聯設備（如交換機和路由器等等）通過光網絡技術互連，這些設備既可直接連接在光纖上，也可連接在向各類客戶提供光波長路由的光網絡層上。這里的客戶包括數據互聯設備和同步數字系列(SDH)/同步光纖網(SONET)等網絡單元，交換機或路由器可以充分利用光纖或者光波長的容量，對數據分組或者信元進行復用。SDH/SONET二者都是一種光纖同步多路復用系統，用以傳輸不同傳輸速率的數字信號，經由光纖/電纜在一個單一的速率下把它們發送出去，以確保數據網絡能夠國際互聯，并確保能夠利用現有的光纖資源。