光電網絡融合，又稱光IP融合，是光傳輸層與電信號層結合的過程。換言之，是由同步光網絡（SONET）與時分復用（TDM）電路共同傳輸以太網數據包的過程。

歷史傳統上，運營商通過在電網絡上封裝以太網或IP數據包進行處理后再利用時分復用幀技術在光網絡上傳送。這種方法也意味著對于光網絡和電網絡基礎設施維護的分散，由此產生資本和運營的額外開支。

為突破電信號傳輸速度的限制，Internet向波分復用（WDM）全光網絡演進已是必然的趨勢。根據Internet的層結構，IP光網絡也應該采用一定的層結構，即用戶層、接入層和核心層。其中邊緣路由器應用于接入層，將用戶層的數據匯聚到光層。主要功能應包括：IP分組到光分組的裝配、緩存、調度、波長分配和光標記。核心路由器則應用于核心層，主要完成光分組的波長路由或虛波長路徑建立。

光電網絡融合的目標是將以太網上傳輸的信息直接映射到光網上以整合Internet網絡層。依靠完整光電融合技術便可利用一個設備層來支持光傳輸和電傳輸的連接。這在減少設備成本和削減管理復雜性以及節省運營開支的同時，有效的支撐了下一代IP服務的能力。

許多運營商已使用IP光同步網絡或波分復用技術來融合以太網和時分復用網絡，但他們仍需全力促進光電融合，運營商需要記住的是光電融合可以簡化連接。操作光電網絡已經整合的系統不需要關注傳輸路由器，在兩個設備間可能包含了單一波長，復用波長或少量銅線的傳輸線路。光電融合需要明確媒介獨立和將信息流量映射到底層的概念，即便光、電傳輸層是分離的。

光電融合是大勢所趨，在網絡不斷普及的情形下如何更好地處理光傳輸經過了多年討論，因為市場驅動力的持續上升，運營商觀察到光電融合的阻礙在逐漸的被推翻。例如，陳舊的光電設備需要得到更換，而4G無線時代寬帶IP服務、企業級以太網和用戶IPTV市場增長需求進一步刺激并加快了光電網絡融合。IP骨干網跟光網絡的整合已經到了一個刻不容緩的地步，IP骨干網必須配合一個容量大且靈活的光承載網,才可以滿足日益膨脹的業務需求。