光的乾涉和衍射
全息攝影的原理基於光的乾涉和衍射，其過程包括光的乾涉條紋的形成和這些條紋的解讀。全息攝影使用雷射作為光源，因為雷射的光波純淨，具有相同的波長、相位和方向，這是全息攝影中的關鍵要素。
在全息攝影過程中，一束雷射分為兩束：一束直接照射到感光底片上，另一束照射到被拍攝物體上，然後反射回感光底片。這兩束光（物體光和參考光）在空中相遇時發生乾涉，形成乾涉條紋。這些條紋記錄了物體發出的光波的全部信息，包括光強度、位相和相位。全息照片在未經處理時，直接觀看只能看到複雜的條紋和光柵，無法看到物體的影像。
當用與拍攝時相同的參考光照射全息照片時，這些乾涉條紋會衍射出成像光波，這些光波似乎是將原來的物光波重新釋放出來。這樣，觀察者可以從不同的角度看到物體的三維立體圖像。全息攝影的技術不僅記錄了物體的反射光強度，也記錄了位相信息，這是普通攝影無法實現的。