Holografija, ili umjetnost stvaranja trodimenzionalnih (3D) slika, općenito zahtijeva najmanje jednu dvostruko konkavnu leću. Ovaj holografski oblik leće neophodan je za manipulaciju izvorom svjetlosti na način da adekvatno osvijetli objekt iz više od jednog smjera, a istovremeno osvjetljava i fotografsku ploču. Za izradu osnovnih 3D holograma općenito je potrebno imati holografsku leću, lasersku zraku, držače opreme i fotografsku ploču postavljenu između dva komada stakla. Veličina i ukupni oblik korištene leće ovisi o individualnom projektu.
Dvostruko konkavni oblik holografske leće znači da su rubovi deblji od središta. Gledajući objektiv sa strane, oblik izgleda sličan velikom slovu “I”. Neke su leće jako polirane s obje strane sa zaglađenim rubovima. Ostale leće mogu biti matirane s jedne ili obje strane. Holografska leća može biti okrugla, pravokutna ili kvadratna, ali ima konkavne površine s obje strane.
Kada kolimirana laserska zraka prođe kroz holografsku leću, svjetlost emitirana s druge strane raspršuje se ili se raspršuje, stvarajući širok, ali ujednačen snop svjetlosti. Jedan snop obično osvjetljava prostor do prednje strane objekta. Prostor oko objekta također mora biti osvijetljen iz više kutova kako bi se stvorila 3D slika. Ako fotografska ploča ne leži u liniji s objektom, neke holografske metode preusmjeravaju svjetlost da osvijetli i ploču.
Koristeći razdjelnike snopa, više leća ili zrcala, različiti kutovi subjekta istovremeno primaju svjetlost. Dio snopa općenito osvjetljava prednju stranu objekta, dok preusmjereni dio snopa osvjetljava prostor sa strane ili sa stražnje strane subjekta. Strateški kut objektiva ili zrcala reflektira i rekreira ove istodobne slike na stakleni sendvič koji drži fotografski film.
Optičke tvrtke proizvode holografske leće u veličinama u rasponu od 0.5 inča (12 milimetara) u promjeru do preko 3 inča (75 milimetara) u promjeru. Leće se također razlikuju po debljini i žarišnoj duljini, što je udaljenost od konvergentne, fokusirane zrake do leće. Što je veća leća, veća je udaljenost žarišne točke i širi kut raspršene svjetlosti. Vrsta holografske leće koja se koristi ovisi o veličini dostupnog radnog prostora, jačini laserske zrake i veličini holograma koji se želi izraditi.