光电网络融合，又称光IP融合，是光传输层与电信号层结合的过程。换言之，是由同步光网络（SONET）与时分复用（TDM）电路共同传输以太网数据包的过程。

历史传统上，运营商通过在电网络上封装以太网或IP数据包进行处理后再利用时分复用帧技术在光网络上传送。这种方法也意味着对于光网络和电网络基础设施维护的分散，由此产生资本和运营的额外开支。

为突破电信号传输速度的限制，Internet向波分复用（WDM）全光网络演进已是必然的趋势。根据Internet的层结构，IP光网络也应该采用一定的层结构，即用户层、接入层和核心层。其中边缘路由器应用于接入层，将用户层的数据汇聚到光层。主要功能应包括：IP分组到光分组的装配、缓存、调度、波长分配和光标记。核心路由器则应用于核心层，主要完成光分组的波长路由或虚波长路径建立。

光电网络融合的目标是将以太网上传输的信息直接映射到光网上以整合Internet网络层。依靠完整光电融合技术便可利用一个设备层来支持光传输和电传输的连接。这在减少设备成本和削减管理复杂性以及节省运营开支的同时，有效的支撑了下一代IP服务的能力。

许多运营商已使用IP光同步网络或波分复用技术来融合以太网和时分复用网络，但他们仍需全力促进光电融合，运营商需要记住的是光电融合可以简化连接。操作光电网络已经整合的系统不需要关注传输路由器，在两个设备间可能包含了单一波长，复用波长或少量铜线的传输线路。光电融合需要明确媒介独立和将信息流量映射到底层的概念，即便光、电传输层是分离的。

光电融合是大势所趋，在网络不断普及的情形下如何更好地处理光传输经过了多年讨论，因为市场驱动力的持续上升，运营商观察到光电融合的阻碍在逐渐的被推翻。例如，陈旧的光电设备需要得到更换，而4G无线时代宽带IP服务、企业级以太网和用户IPTV市场增长需求进一步刺激并加快了光电网络融合。IP骨干网跟光网络的整合已经到了一个刻不容缓的地步，IP骨干网必须配合一个容量大且灵活的光承载网,才可以满足日益膨胀的业务需求。