Za razliku od fotograma, kojeg možemo zamisliti kao sumu velikog broja točkica objekta koje reflektiraju manje ili više svjetla, odnosno kao slikovnu informaciju prikazanu u dvije dimenzije, hologram se sastoji od niza podataka o veličini, obliku, svjetlosti i kontrastu oblika koji se želi prikazati, pohranjenih u mikroskopskim, kompleksnim i isprepletenim uzorcima. Takvi uzorci mogući su zbog svojstava laserskog svjetla. Kada se svjetlo odbija od trodimenzionalnog objekta, ono oblikuje također trodimenzionalni složen uzorak, a kako bi se prikazao cijeli uzorak, svjetlost mora biti jednobojna i snažno usmjerena, tj. koherentna. Laser se pokazao idealnim izvorom svjetlosti za prikaz holograma. Kada se na hologram usmjeri svjetlost, podaci koji su pohranjeni kao isprepleteni uzorak oblikuju originalni prikaz određenog objekta, što oči i mozak promatrača doživljavaju kao stvaran objekt.

 

Osim u zabavnoj industriji (Star Trek), umjetnosti i znanosti, hologrami su se zadnjih nekoliko godina počeli koristiti i u medicini. Razvijeni su uređaji koji omogućuju snimanje holograma na osnovi podataka sa skenera. Nakon prikaza 3D slike pomoću računala, liječnik može uz puno manje poteškoća izvesti operacijski zahvat. Ponovno ćemo navesti primjer u kardiokirurgiji, gdje liječnih uz pomoć holograma može vidjeti srce pacijenta u 3D prikazu tijekom cijele operacije, pa samim time može spriječiti bilo kakve komplikacije. Liječnik u svakom trenutku ima prikaz cijelog srca pacijenta, i lako se i brzo može prilagoditi novonastaloj situaciji. Ova metoda još je u začetcima i ne koristi se previše u Europskim zemljama, no u SAD-u i zemljama Azije već se izvode operativni zahvati u kojima se koriste holografski prikazi (video).