Przenosi, tak naprawdę, światło laserowe, odpowiednio je wzmacnia (z reguły metodami optycznymi), wprowadza/wyciąga ściśle określone długości fali (kanały) za pomocą multiplekserów/demultiplekserów optycznych. WDM „styka” się z innymi systemami teletransmisyjnymi (np. SDH) za pomocą transponderów (Optical Transponder Units). Systemy 40 kanałowe DWDM OLS 400G firmy Alcatel-Lucent zainstalowane kilka lat temu w Polsce pracują w zakresie częstotliwości od 192,10 THz do 196,10 THz, co odpowiada odpowiednio długości fali światła od λ = 1560,61 do 1528,77 nm. Odstęp pomiędzy kanałami wynosi 100 GHz. Zmniejszając odstęp do 50 GHz można uzyskać dodatkowe 40 kanałów.
Zastosowanie nowej techniki dało następujące korzyści: wyeliminowanie konieczności kosztownych inwestycji kablowych, system można rozbudowywać stopniowo, w zależności od potrzeb, nie inwestując jednorazowo w zakup wszystkich modułów.
Obecnie użytkowane są zarówno systemy DWDM, które obsługują połączenia międzyregionalne (zwane warstwą tranzytową), jak i systemy SDH o znaczeniu regionalnym (warstwa regionalna).