Nazwa tego wynalazku powstała z zestawienia greckich słów holos - całość i grapho - piszę.
Kryje się za nią metoda rejestrowania i odtwarzania przestrzennych (trójwymiarowych) obrazów przedmiotów.
W tej metodzie wykorzystuje się zjawisko interferencji wiązki fal odbitych od przedmiotu, z wiązką takich samych fal padających bezpośrednio na materiał rejestrujący.
Jeżeli na przedmiot jest rzutowana wiązka świetlna, która odbija się od niego i pada na materiał światłoczuły, gdzie spotyka się z taką samą wiązką padającą bezpośrednio, to otrzymuje się na nim hologram optyczny, czyli zapis obrazu przedmiotu zaszyfrowany w postaci prążków i pierścieni interferencyjnych. Taki zapis zawiera pełną (całościową) informację o wyglądzie przedmiotu. Można więc z niego odtworzyć zarejestrowany obraz w postaci trójwymiarowej.
Teoretyczne podstawy holografii opracował w 1920 roku polski fizyk Mieczysław Wolfke.
Pierwsze próby zapisywania i odtwarzania obrazów metodą holograficzną przeprowadził w 1947 roku fizyk brytyjski pochodzenia węgierskiego Denis Gabor, który wprowadził również nazwę holografia.
Przeszkodą w rozwoju tej metody, był brak źródeł światła emitujących wiązki świetlne o ściśle określonej długości fali, a przy tym bardzo spójnie i o odpowiednio dużym natężeniu.
Usunął tę przeszkodę dopiero wynalazek lasera.
W 1969 roku amerykańscy fizycy Byron B. Brenden i Gary Langlois opracowali podstawy holografii akustycznej, w której do rejestrowania obrazu przedmiotu i jego odtwarzania stosuje się fale dźwiękowe.
Holografia optyczna znalazła zastosowanie w medycynie i biologii, a także w informatyce.
Holografia akustyczna ma zastosowanie w defektoskopii. Trwają badania nad zastosowaniem holografii w trójwymiarowym filmie i telewizji.
Wirujące zwierciadła holograficzne są stosowane do przesuwania promienia laserowego po kodzie paskowym w kasach domów towarowych.