Unter Holografie (auch Holographie, von altgriechisch ὅλος holos, deutsch ‚ganz‘, ‚vollständig‘ und -grafie) fasst man Verfahren zusammen, die den Wellencharakter des Lichts ausnutzen (und zwar seine Interferenz- und Kohärenz-Möglichkeiten), um systematisch anschauliche Darstellungen zu erzielen, die über die Möglichkeiten der klassischen Fotografie hinausgehen (mathematisch gesehen wird ein dreidimensionaler Gegenstand aus einem zweidimensionalen Abbild seiner Fouriertransformierten rekonstruiert, wobei der Blickwinkel wichtig ist). Die Motive scheinen bei der Betrachtung frei im Raum zu schweben. Bei seitlichen Bewegungen kann dabei auch um ein Objekt herumgesehen werden und bei beidäugiger Betrachtung entsteht ein vollständig dreidimensionaler Eindruck.
Holografische Verfahren werden zunehmend auch in der Messtechnik eingesetzt, zum Beispiel in der Elektronenmikroskopie. Als Hologramm (altgriechisch γράμμα gramma, deutsch ‚Geschriebenes‘, ‚ Botschaft ‘), auch Speicherbild, bezeichnet man eine mit holografischen Techniken hergestellte fotografische Aufnahme, die nach Ausarbeitung und Beleuchtung mit kohärentem Licht ein echtes dreidimensionales Abbild des Ursprungsgegenstandes wiedergibt.
Die entscheidenden Ideen zur Holografie einschließlich des Begriffs wurden 1947 von dem ungarischen Ingenieur Dennis Gábor geprägt, der einen Weg zur Verbesserung von Elektronenmikroskopen suchte, zu einem Zeitpunkt, als kohärente Strahlungsquellen nicht einfach herzustellen waren, da der Laser noch nicht existierte. Für seine Arbeiten erhielt Gábor 1971 den Nobelpreis für Physik.
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