ホログラフィでは,レーザー光線を用いて,ホログラムに物体からの光を干渉縞として記録する。ホログラムに光を当てることによって,物体からの光を再生する。原理的にはホログラフィによって映し出される3D映像を,実物がある場合と区別することはできない。
電子ホログラフィは電子装置でホログラフィを実現し,動画の生成が可能となる。また,計算機合成ホログラムと組み合わせて,仮想の情景やサイエンティフィックビジュアライゼーションの表示が可能となる。
光の伝播はフレネル・キルヒホッフの回折積分で表され、近い領域ではフレネル回折,遠い領域ではフラウンフォーファー回折となる。
現在の3D映像は,視差だけを使っており,3D疲労などの問題を抱えている。一方,ホログラフィは理論的に,正しい3D映像を表示することができる唯一の方式であり、原理的には,ホログラフィによって映し出される3D映像を,実物がある場合と区別することはできない。