设有一物体被一光源照射后，由物体表面散射（scatter）出来的光波再进入观察者眼中。假如我们能够把这个波形储藏在某一处，然后再把这一波前重新组合起来，使波形以同样的形状进入观察者眼中，我们便能看到与原物同样的像，而且这时候看到的像与原物相同，有立体感。我们如任意移动眼的位置，可以看到物体的不同部位。这就是全像摄影的基本原理，全像摄影最初称为波前重建的道理在此· 要制作一张全像摄影相片，物体首先必须用一道激光束照射，然后第二道激光束与第一道光束的反射产生绕射的图案（两道光束交集的地区），被记录于底片上。底片洗出后，看起来像是无意义的光圈与条纹组合。但是当底片被另一道激光束照射时，一个三度空间的立体影像就会出现在底片中（这不同于一般印刷式的所谓全像相片，只有狭窄的角度可见立体影像。真正的全像摄影相片是没有角度限制，而且必须用雷射光才可见影）。