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·

全像摄影相片是靠雷射做出的一种三度空间立体摄影相片。

像的立体不是全像摄影唯一特殊之处。如果一朵玫瑰的全像相片被割成两半，然后用雷射照射，会发现每一半都有整个玫瑰的影像。事实上，即使把这一半再分为两半，然后再分下去，每一小块底片中都会包含着一个较小的，但是完整的原来影像。不像平常的相片，全像相片的每一小部份都包含着整体的资料全像相片的这种「整体包含于部份中」的性质给予我们一个全新的方式来了解组织与秩序。西方科学的历史多半是基于一种偏见，认为要了解任何事物现象，不管是只青蛙或一阵风暴，最好的方式是分解事物，研究事物的部份。全像摄影教导我们，宇宙中可能有事物不会配合这项假设。如果我们试着把某种全像摄影式结构组成的事物分解开来，我们不会得到部份，而会得到较小的整体。