בתוך כבל תת־ימי יש כמה זוגות של סיבים אופטיים, מוגנים בשכבות של פלדה, נחושת ופלסטיק. בעומק הים הכבל דק בערך כמו צינור גינה, וקרוב לחוף, שם יש ספינות ועוגנים, הוא עבה ומשוריין יותר. ספינות מיוחדות פורשות את הכבלים לאורך אלפי קילומטרים, ובמרווחים קבועים יש בהם מגברים שמחזקים את האור. ברחבי העולם פרושים כמה מאות כבלים כאלה, וכמה מהם מגיעים לחופי ישראל.
הכבלים נפגעים לפעמים — בעיקר מעוגנים ומרשתות דייג, ולעיתים מרעידות אדמה תת־ימיות — ואז ספינות תיקון יוצאות לים, מרימות את הכבל ומחברות אותו מחדש. בגלל שיש הרבה כבלים ומסלולים, האינטרנט ממשיך לעבוד גם כשאחד נפגע. הכבל הראשון לטלגרף עבר מתחת לאוקיינוס האטלנטי כבר ב־1858.

