拍攝原理
第壹步，利用幹涉原理記錄物體的光波信息，這就是拍攝過程:物體。
全息投影拍攝過程
物體在激光照射下形成漫射物光束；另壹部分激光束作為參考光束，打在全息底片上，與物光束發生幹涉，將物光波上各點的相位和振幅轉換成空間變化的強度，從而利用幹涉條紋間的對比度和間隔記錄物光波的所有信息。負記錄幹涉條紋在被顯影和定影後成為全息圖，或全息圖。
第二步，利用衍射原理再現物體的光波信息，這是成像過程:全息圖就像壹個復雜的光柵。在相幹激光的照射下，線性記錄的正弦全息圖的衍射光波壹般能給出兩個像，即原像(也稱初始像)和軛像。再現的圖像立體感強，視覺效果真實。全息圖的每壹部分都記錄了物體上每壹點的光線信息，所以原則上全息圖的每壹部分都可以再現原物體的整個圖像。通過多次曝光，可以在同壹張底片上記錄多個不同的圖像，它們可以分開顯示，互不幹擾。
3D投影前，應在120拍攝物體。看過3D電影的讀者應該知道，如果摘下3D眼鏡，畫面會出現鬼影，模糊不清。這是因為屏幕上的畫面不是壹張，而是兩張不同角度的畫面疊加效果。
為了模擬“雙目效應”，我們必須向左拍壹張，向右拍壹張。拍攝時，實際上有兩個3D攝像頭同時工作，其中壹個偏向演員的左側，記錄左側影像；壹個是向演員右邊傾斜，錄下右邊的影像，然後用電腦處理兩個影像，就成了3D電影的片源。
視覺原理
註意:這是3D成像中的視覺原理。與此略有不同的是，全息投影實際呈現的是3D圖像。
每個人都有兩只眼睛，每只眼睛的視角大約是80度，但是兩只眼睛合在壹起的視角只有120度，也就是說40度視角是重合的，所以我們左右眼看到的其實是不壹樣的。比如閉上左眼用右眼看或者反之，可以測試效果，左右眼接收到的物體可以轉發到大腦判斷物體的距離，形成立體印象。模擬這個過程就形成了3D立體技術。
攝影結束後，在放映室，3D片源以壹定角度放在銀幕上，觀眾需要戴上3D眼鏡才能觀看。仔細觀察3D眼鏡，我們會發現左右鏡片上有密密麻麻、方向不同的細條紋。左透鏡光柵和右透鏡光柵彼此成90度角。正是這些條紋，我們才能看到美妙的立體畫面。
攝影完成後，根據雙目效應對圖像進行分解，使左眼只能看到左邊的畫面，右眼只能看到右邊的畫面。只有這樣，大腦才能判斷距離，產生立體感。在投影時，左傾畫面和右傾畫面使用的投影光是不同的。雖然彩圖壹樣，但是投影光的振動方向不壹樣。左傾圖片和右傾圖片的振動方向相互垂直。由於偏振鏡只能透射振動方向與光柵平行的光，所以雙眼看到的圖像分別由透過偏振眼鏡的光形成。
這樣壹來，重疊的圖片就被分解了，左眼只看到左邊的圖片，右眼只看到右邊的圖片。由於雙目效應，我們有了距離感和立體感。