全息（hologram）是一個合成詞，源自希臘語：holos（全部）+gramma（信息），顧名思義，它是記錄并重現(xiàn)物體全部光學(xué)信息的一種技術(shù)。
那么，光學(xué)信息包括什么呢？
我們都知道，光可以被看做是一種波，那么波的振幅、波長、相位等信息都是“全息”的收集對象。
全息影像與普通影像在視覺觀感上最大的區(qū)別就是所謂的“立體感”，而營造“立體感”的關(guān)鍵因素則是光所攜帶的相位信息。
我們?nèi)搜勰芸吹轿矬w是由于其本身發(fā)光或反光，這些光線就像是連入眼睛的數(shù)據(jù)線，將物體的各種光學(xué)信息傳送到我們眼中，從而認(rèn)知物體。
與人眼工作方式類似，普通影像記錄方式接收物體反光的振幅（影響明暗、輪廓）和波長（決定色彩）信息，并用一定的手段進行還原，無法包含相位（反映深度）信息。
而全息的記錄方式則以兩束激光照射物體產(chǎn)生的干涉條紋將相位信息錄入膠片，再次向膠片照射激光，則可“重放”所有光學(xué)信息，形成具有立體觀感的圖像。
最基本的全息攝影工作流程：一道激光由分光器分成兩束，一束照射在被拍攝物體上，進而反射在膠片上，這時，它已經(jīng)不只是一束光，而是物體上千千萬萬的點的漫反射光，我們稱之為“物光”；另一束則直接照射膠片，我們稱之為“參考光”，“物光”與“參考光”相互疊加、削減，即發(fā)生干涉現(xiàn)象，在膠片上進行一定時長的曝光，形成干涉條紋并記錄在膠片上。
干涉條紋之間的間隔和反差其實就是物體每一點的光學(xué)信息的“編碼”，這些條紋很小，只有用顯微鏡才能觀察到，而膠片看起來就是透明的；用相同的“參考光”照射膠片，“參考光”與膠片上的干涉條紋發(fā)生衍射，相當(dāng)于“物光”的所有點與“參考光”在膠片中再次相遇，還原了當(dāng)時拍照的狀態(tài)，物體上所有點的“物光”再次被“召喚”出來，“重組”物體，從而“解碼”了立體圖像。
由分光鏡將光分成兩束：打在物體上光線和參考光。共同作用，形成能被膠片記錄的干涉圖樣。實驗室中的激光是能夠滿足相干性的理想光源。兩個獨立的普通光源則不能形成相干光，因此無法形成干涉條紋。
全息影像還有一點神奇之處，即使將全息照片剪碎，每張碎片也包含了物體全部光學(xué)信息，透過這些碎片，就像透過望遠鏡看世界，隨著觀察角度的改變，可以看到不同的部位。普通照片則無法做到這一點，這是由于全息的特殊記錄方式，使其每一處都包含了被記錄物體所有的光學(xué)信息。
