Si on prend un petit caillou et qu'on le jette dans l'eau, il va produire une série d'ondes. Maintenant si on prend 2 cailloux et qu'on les jette dans l'eau en même temps, leur ondes vont interférer.
C'est le même principe avec l'hologramme. On prend une plaque photographique spéciale et on prend un faisceau laser scindé (avec des miroirs semi-réfléchissants) en deux faisceaux cohérents. On en envoie un directement sur la plaque et l'autre sur l'objet à holographier où il est réfléchi sur la plaque. Les interférences entre les deux faisceaux vont imprimer une image 3D sur la plaque. Pour restituer l'image, il faut envoyer un faisceau laser sous la plaque. Contrairement à une photographie où seule l'intensité est enregistrée sur la plaque, l'hologramme contient également une notion de distance (phase de l'onde) qui résulte de l'interférence avec le second faisceau.
À l'occasion de l'élection présidentielle américaine de 2008, la chaîne américaine CNN utilise pour la première fois un hologramme à la télévision. Sur le plateau, le présentateur parle avec l'hologramme d'une journaliste, présente à 1 250 km de là, puis avec celui de plusieurs invités dont l'artiste Will.i.am. En réalité, il ne s'agit pas de véritables hologrammes, le présentateur ne pouvait pas les voir et parlait donc dans le vide avec un simple retour écran ; l'image reconstituée étant intégrée à la vidéo diffusée en temps quasi-réel. En réalité, il s'agit là d'une simulation d'hologramme, la technique étant celle d'une incrustation video 3D qui ne donne qu'à l'image TV l'impression holographique (le présentateur, lui, n'est en face de rien, même pas une image). La technique utilisée est la Tomographie, notamment utilisée en imagerie médicale.
D'autres applications ont été faussement imputables à l'holographie, par exemple la prestation de Gorillaz et de Madonna aux Emmy Awards, qui représente une simple projection animée sur un écran, jouant sur le principe d'illusion d'optique. Depuis septembre 2009, la chanteuse Lara Fabian, présente un spectacle où le système holographique est appliqué pour la première fois au monde sur scène. On voit donc accompagner la chanteuse par ses choristes, et ses musiciens par ce système. Sur scène on voit également Édith Piaf, Véronique Sanson, Françoise Hardy, Nana Mouskouri, ou encore son amie Maurane.