У сфері зв’язку волоконно-оптичні лінії затримки зазвичай використовуються в системах оптичного-мультиплексування з часовим розподілом (OTDM) для досягнення синхронізації високошвидкісної-передачі даних шляхом точного керування затримкою сигналів у кожному каналі. Наприклад, у системах зв’язку зі швидкістю 40 Гбіт/с і вище точність затримки потрібно контролювати на рівні пікосекунд. У радарних системах волоконно-оптичні лінії затримки можуть імітувати відстань до цілі, щоб перевірити точність визначення дальності та здатність радара проти-перешкод. Крім того, у квантових інформаційних експериментах волоконно-оптичні лінії затримки використовуються для синхронізації часу надходження пар фотонів, забезпечуючи стабільність квантових заплутаних станів.
З точки зору промислових стандартів, показники продуктивності волоконно-оптичних ліній затримки в основному включають точність затримки, внесені втрати та втрати на повернення. Згідно зі стандартом IEC 61753, внесені втрати в одномодовій-волоконно-оптичній лінії затримки мають бути меншими за 0,5 дБ, а зворотні втрати мають бути більшими за 55 дБ, щоб забезпечити якість передачі сигналу.