全息投影技術（front-projected holographic display）也稱虛擬成像技術，是利用干涉和衍射原理記錄并再現物體真實的三維圖像的記錄和再現的技術。
全息投影技術的工作原理主要分為兩步，第一步是利用干涉原理記錄物體光波信息，此即拍攝過程：被攝物體在激光輻照下形成漫射式的物光束；另一部分激光作為參考光束射到全息底片上，和物光束疊加產生干涉，把物體光波上各點的位相和振幅轉換成在空間上變化的強度，從而利用干涉條紋間的反差和間隔將物體光波的全部信息記錄下來。記錄著干涉條紋的底片經過顯影、定影等處理程序后，便成為一張全息圖，或稱全息照片。第二步是利用衍射原理再現物體光波信息，這是一個成象過程。
全息圖猶如一個復雜的光柵，在相干激光照射下，一張線性記錄的正弦型全息圖的衍射光波一般可給出兩個象，即原始象（又稱初始象）和共軛象。再現的圖像立體感強，具有真實的視覺效應。全息圖的每一部分都記錄了物體上各點的光信息，故原則上它的每一部分都能再現原物的整個圖像，通過多次曝光還可以在同一張底片上記錄多個不同的圖像，而且能互不干擾地分別顯示出來。
全息技術的發展歷程
全息投影技術最初被應用于電子顯微技術中，作為一種科研手段存在。1947年，英國物理學家丹尼斯·蓋伯在研究增強電子顯微鏡性能手段時偶然發明了全息投影術，很快這項技術被申請了專利，并獲得了1971年的諾貝爾物理學獎。
從1960年激光被發現之后，投影技術本身得到了快速發展。更準確、抗干擾能力更強的投影出現了，全息投影也重新被提上了日程。但即使如此，全息投影的介質問題依舊沒有得到很好的解決。因為激光必須要在某種介質上產生反射才能呈現信息，但全息投影要求介質本身配合立體空間。這樣得到的結果不是介質太貴，就是觀看效果不好。
