光时域反射仪從發射信號到返回信號所用的時間，再確定光在玻璃物質中的速度，就可以計算出距離。以下的公式就說明了OTDR是如何測量距離的。

d=(c×t)/2(IOR)

在這個公式裏，c是光在真空中的速度，而t是信號發射後到接收到信號（雙程）的總時間（兩值相乘除以2後就是單程的距離）。因為光在玻璃中要比在真空中的速度慢，所以為了精確地測量距離，被測的光纖必須要指明折射率（IOR）。IOR是由光纖生產商來標明。