全息摄影是一种记录被摄物体反射波的振幅和相位等全部信息的摄影技术。普通摄影只是记录物体面上的光强分布，不能记录物体反射光的相位信息，因而失去了立体感。全息摄影采用激光作为照明光源，并将光源发出的光分为两束，一束直接射向感光片，另一束经被摄物的反射后再射向感光片。两束光在感光片上叠加产生干涉，感光底片上各点的感光程度不仅随强度也随两束光的相位关系而不同。所以全息摄影不仅记录了物体上的反光强度，也记录了相位信息。直接去看这种感光的底片，只能看到像指纹一样的干涉条纹，但如果用激光去照射它，人眼透过底片就能看到与被拍摄物体完全相同的三维立体像。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。全息摄影可应用于工业上进行无损检测、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。

全息摄影的原理于1947年由英国籍匈牙利裔物理学家D.伽柏（丹尼斯·伽柏，Dennis Gabor，1900～1979）提出，它和普通的摄影原理完全不同。直到发明激光后，全息摄影才得到实际应用，因此全息摄影是信息储存和激光技术结合的产物。由于伽柏的发明和对全息技术发展的巨大作用，他于1971年被授予诺贝尔物理学奖。

激光全息摄影包括记录和再现两个步骤。

全息记录过程。把激光束分成两束，一束激光直接投射在感光底片上，称为参考光束；另一束激光投射在物体上，经物体反射或者透射，就携带有物体的有关信息，称为物光束。物光束经过处理也投射在感光底片的同一区域上。在感光底片上，物光束与参考光束发生相干叠加，形成干涉条纹，就完成了一张全息图。

全息再现。用一束激光照射全息图，激光的频率和传输方向应该与参考光束完全一样，就可以再现物体的立体图像。从不同角度看，可看到物体不同的侧面，就好像看到真实的物体一样。

激光全息无损检测是利用激光全息照相来检测物体表面和内部的缺陷。物体在外界载荷作用下会产生微变形，这种变形与物体是否含有缺陷直接相关。通过外加载荷的办法激发物体表面的变形，再利用激光全息照相法，把物体表面的变形以明暗相间的条纹的形式记录下来。通过观察、分析、比较全息图，判断物体表面是否存在缺陷。

激光全息无损检验是全息干涉分析的一种应用，可以用来监视物体在两种不同时刻里所发生的变形，不管物体表面是光洁还是粗糙，都可以观测到几分之一微米以下的位移。由于它是利用全息技术再现原理，因此是非接触地进行三维立体观测。激光全息检测系统曾被用于蜂窝结构检测、复合材料检测、胶结结构检测、药柱质量检测和印制电路板焊点检测等，由于对震动过于敏感、不方便现场检测等原因，已经逐步被激光错位散斑、超声等技术所取代。