光互联网(Optical Internet)是一个利用光传输交换技术建设的，能有效传送IP业务的网络。它是一种基于对等模型的网络，IP网络与光网络处于同一个控制平面之下，针对IP业务这种单一业务模型，运行同一套路由协议，维护一个共同的拓扑信息库。IP设备与光网络设备互相可见，在进行路由选择时这两种设备共同参与，实现统一的流量工程，可以针对IP业务的特点实现网络资源的最优利用。
其上层是数据网络，其底层使用光传送网(RTN)作为物理传输网络。数据网络的组成设备主要是异步转移模式(ATM)交换机、路由器等；光传送网的组成设备当前主要是具有光分插复用器(OADM)和光交叉连接器(OXC)的波分复用(WDM)网络、光放大器以及光纤等等。而在光互联网中，高性能的数据互联设备（如交换机和路由器等等）通过光网络技术互连，这些设备既可直接连接在光纤上，也可连接在向各类客户提供光波长路由的光网络层上。这里的客户包括数据互联设备和同步数字系列(SDH)/同步光纤网(SONET)等网络单元，交换机或路由器可以充分利用光纤或者光波长的容量，对数据分组或者信元进行复用。SDH/SONET二者都是一种光纤同步多路复用系统，用以传输不同传输速率的数字信号，经由光纤/电缆在一个单一的速率下把它们发送出去，以确保数据网络能够国际互联，并确保能够利用现有的光纤资源。
