Kartu holografik adalah potongan karton keras dan kertas yang memiliki gambar logam mengkilap di atasnya. Terkadang gambar dapat bergerak dan bahkan berubah menjadi gambar lain ketika kartu direposisi dan diputar ke arah sudut tertentu. Dalam kasus lain, gambar tidak berubah, tetapi tampak tiga dimensi, bergerak dan berputar dalam sudut yang berbeda dan tampak seperti melayang tepat di atas kartu. Kartu holografik juga biasanya berwarna-warni, dengan warna yang sedikit berubah jika kartu dipindahkan dari sisi ke sisi. Seseorang dapat menganggap kartu holografik sebagai versi terbaru dari foto yang hanya menangkap gambar dalam 2D.
Konsep hologram dapat diibaratkan seperti bagaimana mata melihat gambar tiga dimensi. Mata kiri melihat bayangan di satu sudut, sedangkan mata kanan melihat bayangan di sudut lain. Ketika otak menerima gambar-gambar ini, ia menggabungkannya dan mengubahnya menjadi satu gambar 3D. Ketika orang tersebut bergeser ke sudut lain, otak melakukan proses yang sama dan menyajikan gambar dalam perspektif lain. Kartu holografik beroperasi dengan metode serupa karena merekam beberapa sudut di atas kertas, sehingga menghasilkan efek 3D dari gambar.
Menangkap gambar pada kartu holografik dapat memerlukan alat tertentu seperti film holografik, laser merah, cermin, lensa, dan setengah cermin, yaitu kaca dengan lapisan perak di setengah permukaannya. Laser merah ditujukan pada setengah cermin, membuat setengah dari berkas cahaya melewati kaca, dan setengah lainnya kemudian dipantulkan ke cermin lain karena lapisan perak. Setengah balok yang dipantulkan dipantulkan lagi ke cermin lain, yang kemudian mengarahkan setengah balok tersebut untuk mengenai objek secara langsung. Setengah balok kemudian memantul dari objek menuju film holografik.
Setengah sinar lainnya yang melewati setengah cermin juga dipantulkan oleh cermin lain, yang kemudian mengarahkan sinar ke arah film holografik juga. Gambar pada kartu holografik akhirnya dibuat ketika kedua setengah balok mengenai film holografik, menghasilkan gambar 3D. Dengan cara ini, kedua setengah-balok entah bagaimana bertindak sama seperti mata, melihat gambar dalam sudut yang berbeda melalui beberapa cermin.
Untuk membuat gambar yang jelas pada kartu holografik, yang terbaik adalah melakukan seluruh proses di ruangan yang sangat gelap. Semua alat juga harus ditempatkan pada permukaan yang rata dan harus tetap tidak bergerak; bahkan getaran sekecil apa pun dari langkah kaki atau pernapasan mungkin dapat mendistorsi gambar pada kartu. Banyak studio holografi memiliki meja khusus yang berisi peredam di bawahnya untuk mengurangi getaran.
Kartu holografik memiliki banyak penggunaan, terutama untuk alasan keamanan. Perusahaan dan organisasi mengeluarkan kartu identitas holografik yang sulit disalin oleh pemalsu. Proses hologram bahkan dapat menempatkan beberapa data yang hanya dapat dibaca oleh komputer, sehingga informasi pribadi tetap terjaga.