全息攝影不同於傳統攝影。常規攝影只記錄被攝物體表面的光強變化，即只記錄光的振幅。而全息術則記錄了光波的所有信息，不僅僅是振幅，還有光波的相位。這樣，空間物體光波場的所有信息都被存儲和記錄下來。然後利用全息照片對適當照明光的衍射，顯示原始空間場景。它可以在人們面前“復活”壹個凍結的場景。全息圖的這種獨特性質使其應用廣泛，如研究火箭飛行的沖擊波、機翼蜂窩結構的無損檢測等。
目前，全息三維顯示正朝著全息彩色立體電視和電影的方向發展。全息攝影的方法也從光學領域擴展到了其他領域。如微波全息術和聲全息術，已經有了很大的發展，並已成功地應用於工業和醫療。電子波、地震波和X射線的全息技術也在深入研究之中。