全息（hologram）是一個合成詞，源自希臘語：holos（全部）+gramma（信息），顧名思義，它是記錄并重現物體全部光學信息的一種技術。
那么，光學信息包括什么呢？
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”的關鍵因素則是光所攜帶的相位信息。
我們人眼能看到物體是由于其本身發(fā)光或反光，這些光線就像是連入眼睛的數據線，將物體的各種光學信息傳送到我們眼中，從而認知物體。
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，相當于“物光”的所有點與“參考光”在膠片中再次相遇，還原了當時拍照的狀態(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信息。
