白光全息原理是一種利用光的波動原理來拍攝並重現物體的真實立體圖像的技術。在拍攝全息照片時，需要利用光的相互乾涉來記錄物體信息。具體方式為：將被拍攝物體所反射的光束，與另一束光一起直接照射到全息底片上。兩束相同的光會相互乾涉，在全息乾版上留下乾涉條紋。這些乾涉條紋記錄了物體發射光波的全部信息（包括光強度、位相等），就像是用編碼方法把物光波「凍結」起來。
全息乾版上的乾涉條紋經過顯影、定影等處理程式後，便成為一張全息照片。用雷射照射全息照片時，會衍射出成像光波，好像原來的物光波被重新釋放出來一樣。這就是全息照相的原理，可以用八個字來描述：乾涉記錄，衍射再現。
全息照相與普通照相在照相原理、記錄與再現過程、照片信息量等方面有著很大的差異。普通照相是根據透鏡成像原理，將立體景物「投影」到感光底片上，形成光強和光波長（即顏色）平面分布，因此沒有立體感。而全息照相再現的是一個精確複製的物光波，包含了原物體所反射光波的光強和位相等全部信息，真實地保存了原來物體的視差和景深，這樣就具有了三維立體感。一張全息照片相當於從多角度拍攝、聚焦成的許多張普通照片，在這個意義上，一張全息照片的信息量要遠超過幾千張普通照片。