全息影像是真正的三维立体影像，用户不需要佩戴带立体眼镜或其他任何的辅助设备，就可以在不同的角度裸眼观看影像。其基本机理是利用光波干涉法同时记录物光波的振幅与相位。由于全息再现象光波保留了原有物光波的全部振幅与相位的信息，故再现象与原物有着完全相同的三维特性。

全息投影实现技术分为：透射式、反射式 、像面式、彩虹式、合成式、模压式、运算式等。

由于全息摄影不仅记录了物体上的反光强度，也记录了位相信息。因此，一张全息摄影图片即使只剩下一小部分，依然可以重现全部景物。这对于博物馆，图书馆等保存藏品图片等，非常方便。另外，由于全息摄影技术能够记录物体本身的全部信息，存储容量足够大，因此，作为存储的载体，全息存储技术也可以应用于图书馆、学校等机构的文档资料保存。

与传统的3D显示技术相比，全息影像技术无需戴专门的偏光眼镜，不仅给观众带来了方便，同时也降低了成本。而且立体显示方式能够将展品以多视角的方式介绍给观众，更加直观。同时全息摄影可应用于工业上进行无损探伤，超声全息，全息显微镜，全息摄影存储器，全息电影和电视等许多方面。全息影视技术比3D更真实，全息影视能形成真实的3D虚像，给人们提供一种自然的多角度3D体验，而不会造成一般3D电影的副作用。

多媒体展厅常见全息投影应用：全息沙盘、幻影成像、雾幕成像、纱幕成像等。