En holografisk bild är ett mönster av ljusvågor som skapas av en koherent ljusstråle från en laser och registreras på en skärm, film eller fotografisk platta. Denna typ av bildbehandling kräver en laserstråle som delas i två delar när den når ytan av ett föremål. Referensstrålen registrerar en bild direkt på en fotografisk platta av filmyta, medan den andra strålen ger en reflektion av objektet och registrerar en bild av objektet. Båda delarna av den delade strålen har färdats olika vägar, är inte längre koherenta och skapar således ett ljusinterferensmönster som när det belyses av samma typ av koherent laserljus skapar en tredimensionell bild av objektet. Den faktiska vetenskapliga tekniken som används för att skapa holografisk avbildning kallas vågfrontsrekonstruktion.
Liksom de flesta vetenskapliga upptäckter upptäcktes konceptet holografi eller elektronholografi av misstag av den ungerskfödde brittiske fysikern Dennis Gabor när han forskade om förbättringar av elektronmikroskopet. Elektronholografi som den ursprungligen upptäcktes används fortfarande inom elektronmikroskopi. Den moderna versionen av hologrammet, som folk förstår det i början av 21-talet, utvecklades inte förrän 1960, då laserteknik kunde göra en ljusopitkal bild synlig. De första praktiska tredimensionella versionerna av ett hologram skapades 1962 i Sovjetunionen av Yuri Denisyuk.
Det finns flera olika typer av hologram. För överföring av holografisk avbildning, den typ som vanligtvis avbildas i science fiction-filmer, passerar en monokromatisk ljuskälla genom hologrammet för att skapa en synlig bild. Reflektionsholografisk avbildning producerar den typ av hologram som ses på kreditkort och DVD-klistermärken. Vitt ljus reflekteras från ytan på ett hologram för att skapa en synlig bild. Hjärnan uppfattar ljuset som lyser igenom eller reflekteras från ett hologram och tolkar det resulterande ljusmönstret som en tredimensionell bild.
Från och med 2011 utvecklas och används en typ av holografisk avbildning av vissa högteknologiska företag som kallas holografisk telenärvaro. I denna nya holografiska bildteknik sänds en blandning av röst och video över en internetanslutning och kombineras för att återskapa ett realtids hologram i naturlig storlek av personen som talar från en avlägsen plats. Läkare använder för närvarande denna holografiska bildteknik för att överföra en holografisk bild i naturlig storlek för att undersöka patienter, eller snarare, deras holografiska bild, och genomföra en realtidsdiagnos. Rättssystem och domstolar runt om i världen försöker också implementera denna nya holografiska bildteknik för att föra domstolssystem till landsbygdsområden där det ännu inte finns något domstolssystem. Genom holografisk bildteknik kommer framtidens möten, styrelserum och rättssalar att tillåta alla parter att uppträda tillsammans i samma rum även om de inte är fysiskt närvarande.