Holografinin temel prensibi, dalga ön bilgilerini kaydetmek için girişim kullanmaktır ve daha sonra kayıt ortamını aydınlatarak 3D görüntüyü kırfraction yoluyla yeniden üretmektir.
Neden holografi denir? Esas olarak tüm ışık bilgilerini kaydetmek anlamına gelir. Geleneksel kameralar genellikle ışığın genlik/yoğunluk bilgilerini kaydederek 2D görüntüleri yakalar. Buna karşılık, holografi sadece genlik bilgilerini değil, aynı zamanda ışığın faz bilgilerini de kaydeder.
Kayıt ortamını aydınlatarak, kaydedilen nesnenin görüntüsü farklı olabilir. Bu görüntü genellikle “yönlülük” e sahiptir, yani kırfraction verimliliği belirli bir yönde daha yüksektir (genellikle kayıt işlemi sırasında tasarlanan yön).