DWDM สามารถรวมและส่งความยาวคลื่นที่แตกต่างกันไปพร้อมกันในใยแก้วนำแสงเดียวกัน เพื่อให้มีประสิทธิภาพ ไฟเบอร์หนึ่งจะถูกแปลงเป็นไฟเบอร์เสมือนหลายตัว ดังนั้น หากคุณวางแผนที่จะมัลติเพล็กซ์ 8 ตัวพาใยแก้วนำแสง (OC) นั่นคือส่งสัญญาณ 8 ในไฟเบอร์ออปติกหนึ่งตัว ความสามารถในการส่งจะเพิ่มขึ้นจาก 2.5Gb/s เป็น 20Gb/s
เนื่องจากการใช้เทคโนโลยี DWDM เส้นใยเดี่ยวสามารถส่งคลื่นแสงที่มีความยาวคลื่นต่างกันได้มากกว่า 150 คลื่นในเวลาเดียวกัน และความเร็วสูงสุดของคลื่นแสงแต่ละคลื่นสามารถเข้าถึงอัตราการส่งข้อมูลที่ 10Gb/s เนื่องจากผู้ผลิตเพิ่มช่องสัญญาณให้กับไฟเบอร์แต่ละเส้นมากขึ้น ความเร็วในการรับส่งข้อมูลแบบ Terabit ก็อยู่ใกล้แค่เอื้อม
อันดับแรก DWDM จะจัดสรรสัญญาณออปติคัลขาเข้าให้กับความถี่ที่ระบุ (ความยาวคลื่น, แลมบ์ดา) ในย่านความถี่เฉพาะ จากนั้นจึงทำการมัลติเพล็กซ์สัญญาณลงในไฟเบอร์ออปติก ด้วยวิธีนี้ แบนด์วิดท์ของสายเคเบิลออปติคัลที่วางอยู่จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก
เนื่องจากสัญญาณขาเข้าไม่สิ้นสุดที่เลเยอร์ออปติคัล อัตราและรูปแบบของอินเทอร์เฟซจึงสามารถรักษาความเป็นอิสระได้ ซึ่งช่วยให้ผู้ให้บริการสามารถผสานรวมเทคโนโลยี DWDM กับอุปกรณ์ที่มีอยู่ในเครือข่าย ในขณะที่เข้าถึงการวางสายเคเบิลออปติคัลที่มีอยู่ได้ แบนด์วิดธ์จำนวนมากที่ไม่พร้อมใช้งาน
DWDM สามารถรวมสัญญาณออปติคัลหลายตัวสำหรับการส่งสัญญาณ ด้วยเหตุนี้ สัญญาณออปติคัลเหล่านี้จึงสามารถจัดกลุ่มเป็นกลุ่มเดียวกันและขยายพร้อมกันและส่งผ่านใยแก้วนำแสงเพียงเส้นเดียว แบนด์วิดท์ของเครือข่ายเพิ่มขึ้นอย่างมาก (ดูรูปที่ 3) สัญญาณผู้ถือแต่ละสัญญาณสามารถตั้งค่าอัตราการส่งข้อมูลที่แตกต่างกัน (OC–3/12/24 เป็นต้น) และรูปแบบที่แตกต่างกัน (SONET, ATM, ข้อมูล ฯลฯ)
