Za pomocą pokrętła, umieszczonego z tyłu urządzenia, można dopasować gogle do obwodu głowy osoby noszącej.
Z przodu HoloLens umieszczone są czujniki oraz kamery, odpowiedzialne za postrzeganie przestrzeni, a także procesory i projektory. Obraz z nich trafia na przyciemniany wizjer, zawierający warstwę łączącą obraz rzeczywisty z generowanym komputerowo. Aby gogle mogły funkcjonować prawidłowo, muszą zostać wcześniej skalibrowane według rozstawu źrenic użytkownika.
Na dolnej krawędzi obręczy zewnętrznej znajdują się dwa głośniki, po jednym dla każdego ucha. W odróżnieniu od słuchawek, nie odcinają one użytkownika od otoczenia. HoloLens generują dźwięki w taki sposób, by symulować obecność źródła w konkretnym punkcie przestrzeni wokół osoby.
Nad uszami znajdują się przyciski do kontroli jasności hologramów (lewe ucho) oraz głośności (prawe ucho). Ukształtowanie guzików wspomaga ich rozróżnianie bez patrzenia – jeden z pary jest wypukły, a drugi wklęsły.
Gogle ładuje się przez port micro USB lub USB-C, umieszczony na spodzie urządzenia. Jest to jedno z dwóch złącz, obok minijacka, obecnych w HoloLens.