Hologrami su fotografske slike koje su trodimenzionalne i izgledaju kao da imaju dubinu. Hologrami rade tako što stvaraju sliku sastavljenu od dvije superponirane 2-dimenzionalne slike istog objekta viđene iz različitih referentnih točaka. Holografija zahtijeva korištenje svjetlosti jedne točne valne duljine, pa se moraju koristiti laseri. U refleksijskim hologramima, vrsti holografije koja se može vidjeti u normalnom svjetlu, za snimanje objekta koriste se dvije laserske zrake i fotografska ploča.
Obje laserske zrake koje se koriste u holografu prolaze kroz raspršivače snopa, koji šire lasersko svjetlo poput svjetiljke. Gubi se koherentnost snopa, ali ostaje točna valna duljina. Jedan snop osvjetljava predmet sa strane. Drugi snop, poznat kao referentni snop, putuje kroz fotografsku ploču i direktno udara u objekt, slično načinu na koji konvencionalna kamera snima 2-D sliku. Reflektirajuća svjetlost iz referentne zrake ostavlja sliku ili hologram na fotografskoj ploči, ali isto tako i svjetlost koju objekt odbija od bočne zrake. Rezultat je fotografska ploča koja bilježi dvije slike istovremeno, stvarajući hologram.
Prilikom gledanja bilo kojeg objekta, ljudske oči dobivaju različitu sliku, s malo pomaknutih referentnih točaka. Mozak ih kombinira u trodimenzionalnu sliku. Hologram umjetno proizvodi isti učinak.
Kada se razvije, hologram se ispisuje na skup ultra tankih zakrivljenih srebrnih ploča koje su napravljene da difraktiraju svjetlost. Difrakcija je ono što prizma radi – ona dijeli bijelo svjetlo s više valnih duljina na svaku određenu valnu duljinu. Kada bijela svjetlost udari u srebrne ploče, refleksije se prelamaju u svaku određenu boju, stvarajući dvije offset slike sastavljene od boja koje otprilike odražavaju kako je originalni objekt izgledao. Rezultat je trodimenzionalna slika, hologram. Hologram se sastoji od uzorka interferencije između dviju originalnih slika.
Budući da je kopiranje holograma iznimno teško, hologrami se često koriste u sigurnosne svrhe na kreditnim karticama.