免标记光纤生物传感器的功能是将光纤上的生物敏感膜和被测物质直接接触时发生的特异性吸附反应转换成光信号，检测生物分子的特性。光纤生物传感器由两部分构成：传感段和传输段。在传感段， 首先要对光纤传感头表面进行特殊化学处理，如利用偶联法、自组装或偶联法结合卵白素-生物素桥连法等方式将生物靶分子固定于传感头表面。在发生生物化学反应时，目标分子会吸附于光纤传感头表面的生物膜层上， 使生物膜层厚度增加，改变传感头表面的等效折射率，从而影响传输光信号的特性，如：谐振波长、光功率等。通过检测传感器输出光信号的变化就可以对被测生物分子的物理化学特性进行监测； 另一部分是传输段，主要负责光信号的传输，一般会保留该段光纤的包层 。
