全息投影技术能记录物体光波振幅和相位的全部信息，并能把它再现出来。全息图的任何局部都能再现原物的整个图像，通过多次曝光还可以在同一张底片上记录多个不同的图像，而且能互不干扰地分别显示出来。

全息投影技术的成像原理分为两步：拍摄过程和成象过程。在拍摄过程中，被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束；另一部分激光作为参考光束射到全息底片上，和物光束叠加产生干涉，把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度，从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。

在成象过程中，全息图犹如一个复杂的光栅，在相干激光照射下，一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个象，即原始象 (又称初始象)和共轭象。再现的图像立体感强，具有真实的视觉效应。

全息投影技术较广用于展馆、舞台表演等商业活动中。

全息投影技术的应用可以获得与原物完全相同的立体像，从不同角度观察全息图的再现虚像，可以看到物体的不同侧面，有视察效应和景深感。全息投影技术可以产生立体的空中幻像，还可以使幻像与表演者产生互动，一起完成表演，产生令人震撼的演出效果.