mały|Dwie fotografie jednego hologramu zrobione z różnych punktów widzenia.
Holografia (z gr. holos = całość, grapho = piszę) – dział optyki zajmujący się technikami uzyskiwania obrazów przestrzennych (trójwymiarowych) metodą rekonstrukcji fali (głównie światła, ale też np. fal akustycznych). Przez rekonstrukcję fali rozumie się odtworzenie w pewnym obszarze przestrzeni zarówno jej kierunku ruchu, amplitudy, częstotliwości jak i fazy.
Zasada działania Holografia polega na zapisie zakodowanej informacji optycznej, która pozwala na odtworzenie pełnego, w pełni trójwymiarowego obrazu obiektu, przy spełnieniu pewnych warunków będącego wierną kopią oryginału. Jest techniką doskonalszą niż fotografia. O ile tradycyjna fotografia zapisuje jedynie modulację amplitudy, to holografia odnotowuje także zmiany fazy fali świetlnej. Dzięki temu możemy o fotografowanym przedmiocie uzyskać znacznie więcej informacji.
Rejestracja obrazu (uzyskanie hologramu) polega na zapisie (np. na kliszy fotograficznej) wzoru generowanego w wyniku zjawiska interferencji fali rozproszonej przez przedmiot z falą niezaburzoną (tzw. wiązką odniesienia). Powstające prążki interferencyjne muszą być stabilne przez cały czas naświetlania.